“에너지 안전 기술은 삶의 질과 안전 사회 영위에 직결”
차세대 에너지 안전관리 시스템 연구, 국가 기간산업 안전성에 기여
경제가 발전할수록 삶의 질 또한 향상되어야 하며, 그러기 위해서는 안전한 삶을 위한 기술개발이 필수적이다. 자연이 아닌 기술적 재난 중에 위험성이 가장 크면서도 실생활과 가장 가까이 존재하는 것이 바로 에너지와 관련된 분야이다. 따라서 에너지 안전 기술은 삶의 질과 안전사회를 영위하는데 있어 가장 중요한 요소다. 중앙대학교 차세대에너지안전연구소(소장 김지윤)가 이러한 국가 에너지 산업시설의 사고를 미연에 방지하고 사고 발생시 피해를 최소화하기 위해 IT기술을 접목한 에너지 안전 첨단 관리시스템 기술개발에 매진하고 있다. 이 연구소를 찾아 최근 연구성과와 기대효과 등을 취재했다.
에너지 산업시설 전국에 산재…안전관리 소홀은 중대 사고 이어져최근 국내에서 발생한 사상 초유의 정전사태나 일본 후쿠시마 원전사고를 계기로 국가 에너지 산업시설에 대한 철저한 감시와 통제가 요구되고 있다. 이는 사고 발생시 국가경제에 치명적 타격을 줄 뿐 아니라 엄청난 환경적 재앙을 초래하기 때문이다. 현재 국내에는 에너지를 제조해서 저장·수송·이용하는 에너지 산업시설이 전국에 산재해 있다. 이러한 에너지 산업시설은 안전관리 등을 소홀히 할 경우 화재나 폭발, 유독물질 누출 등 중대 사고로 이어질 수 있다.
이러한 사고를 미연에 방지하고, 만일 사고가 발생했을 경우 그 피해를 최소화하기 위해서는 첨단·과학화된 종합적인 예방, 안전관리 시스템이 구축되어야 한다. 국가 에너지 산업시설을 담당하는 지식경제부는 종합적인 에너지 안전관리 시스템을 구축하고 기술개발을 위해 에너지·자원기술개발사업의 일환으로 지난 2007년 10월 중앙대학교 차세대에너지안전연구단(단장 윤기봉 교수)을 발족시켰다. 현재 이 사업단의 연구소에서는 가스·전기 및 장치산업 설비분야가 안전사회와 안전한 삶의 추구를 위한 지속적인 역할을 할 수 있도록 IT기술을 접목한 에너지 안전 첨단 관리시스템 기술개발과 정비관리 시스템 기술개발에 매진하고 있다. 또한 선진 안전기술 연구로 연구 결과물의 상용화와 국제화로 관련 제품의 수출 장애요인을 제거하고 운영기술의 비즈니스 모델화에 의한 신성장 동력을 창출해 수출에도 기여하고 있다.
연구소, 1단계 성공적 연구 이어 현재 2단계 실증연구 진행
에너지 안전관리에 대한 중요성을 알 수 있는 외국의 사례를 하나 보자. 지난 1984년 인도 보팔시에서 일어난 메틸이소시안산염(MIC) 유독가스 누출사고로 2,000명 이상의 사망자가 발생했다. 이 사고는 유해 화학물질 관련 사고에 대한 인식의 전환점을 가져온 결정적 계기로 작용해 미국 유럽 등 선진국에서는 관련 제도를 강화하고 종합적인 사고 조치 계획 수립과 사고 예방 프로그램을 연구·개발 보급해 왔다. 반면 우리나라는 그동안 선진국에서 개발한 에너지 안전 프로그램을 수입해 사용했으나, 수입프로그램은 국내 현실에 맞지 않아 큰 실효성을 거두지 못했다. 김지윤 소장은 “국내에서도 기업체 별로 부분적인 프로그램 개발을 진행했으나 단편적인 수준에 그쳐 왔다”며 최근 개발현황에 대해 소개했다.
1단계(2007.10~2010.09)에서 연구 개발한 가스, 전기에너지의 안전한 생산, 저장, 수송 및 이용에 필요한 안전관리 시스템 기술 개발, 또한 관련 산업설비의 정비관리 시스템, 단위 시스템의 융합에 의한 가스, 전기 및 관련 산업설비의 통합 안전관리 시스템 개발 등의 성공적 연구가 이어져 현재는 2단계(2010.10~ 2012.09) 실증 연구가 진행 중이라는 것.
김 소장은 “지금까지의 보유기술 자산은 국내·외 발표 및 게제논문 139편, 국내 특허출원 35건, PCT 출원 5건, 국내 등록 2건 등에 이른다”며 “2단계에서는 1단계 연구에서 개발한 세부 기술을 이용해 실증화 연구를 통한 차세대에너지안전통합관리 시스템을 구축·운영 및 활성화 할 계획”이라고 말했다. 김 소장은 특히 “국가 기간 산업설비인 중화학 플랜트에서의 안전성 및 안전진단 활용성을 높이고자 국내에서는 최초로 개질로·가열로 튜브를 검사할 수 있는 로봇진단 장비를 개발, 관련 중화학 업체와 지속적으로 실증화 연구를 진행해와 이제 국내 기술에 의한 독자적인 안전성 평가를 할 수 있게 되었다”고 밝혔다.또한 에너지 플랜트 설비의 최적관리 시스템을 위해 개발한 CMMS(Computerized Maintenance Management System) 소프트웨어는 이미 개발된 검사 데이터 관리 시스템(IDMS) 및 위험도 기반 검사 시스템(RBI)과 새로 개발된 예방 점검관리기법(PM)이 모두 통합 연동돼 하나의 시스템으로 구성·운영 될 수 있도록 했다는 것. 이밖에 가스 분야에서는 U-도시 공간 스마트 도시가스 안전관리 시스템 실증연구, 적외선 레이저 이용 원거리 가스누출검지 현장 적용연구, U-home 가스 안전기기 및 관리시스템 실증연구, U-Safety를 이용한 CNG/LPG 충전소 안전관리 시스템 실증연구, 탱크로리 안전관리 통합 시스템 실증연구가 한창 진행 중이라고 밝혔다. 김 소장은 또 “전기 분야에서는 U-City 환경에 적합한 전기안전 통합관리 시스템 개발 및 실증연구가 마무리 단계에서 최적화 개발을 위해 진행중이다”고 덧붙였다.
개발된 장비와 기술, 산업플랜트 안전성 향상에 큰 기여김 소장은 “이번 차세대 에너지 안전첨단관리시스템 연구를 통해 구축된 개질로·가열로 튜브 검사 장비나 CMMS 기술 등은 대형사고 예방 및 중화학 등의 국가 기간 산업플랜트 안전성 향상에 크게 기여할 것”이라며 “실증 연구를 통한 상용화와 해외 수출산업의 사업화를 위해 지속적 연구가 필요하다”고 말했다. 김 소장은 또 “수소 등 미래에너지 기술 및 안전에 대해서도 IT기술과 접목된 에너지 융합 신기술이 개발되어야 한다”면서 “이와 같은 신기술 개발·보급 및 상용화에도 앞장서 나갈 계획”이라고 밝혔다.
한편, 2008년부터 중앙대 차세대에너지안전연구소를 책임지고 있는 김지윤 소장은 1980년 5월 한국가스안전공사 기술지도부에 입사해 연구원장(상임이사)을 역임하는 등 에너지 분야에서 30년 이상 종사한 에너지 전문가다. 서울과학기술대학교 에너지환경대학원 겸임교수를 비롯해 에너지통합포럼 공동대표, 행정자치부 국가기반체계 재난관리 평가단 위원 등을 역임하는 등 공기업과 학교에 근무하며 석유화학·정유 및 제철·제강 플랜트 등 산업 설비안전 분야의 많은 현장 경험을 지니고 있다. 특히 에너지, 가스 분야의 양대 학회인 한국에너지공학회와 한국가스학회 회장을 동시에 역임한 바 있다.