수소 산업의 적용 분야

전체 수소 가치 사슬의 시장 확대는 모든 관련자에게 중대한 과제입니다. 예를 들어 기계류 안전 분야에서 축적한, 업계에서 검증된 원칙을 이용하고 이전함으로써 수소 생산, 수소 충전소 및 수소 소비 분야에 종사하는 기업을 위해 부가 가치를 창출할 수 있습니다.

수소 분야의 기능 안전

우리의 목표는 모든 분야의 다양한 사용자의 안전을 확보하는 것입니다. 이는 수소 생산 현장에서 활동하는 전문 인력부터 충전소를 찾는 일반 소비자까지 모두 포함됩니다.

“기능 안전(Functional Safety)”이란 제어 시스템의 올바른 작동을 통해 안전을 보장하는 개념을 의미합니다. 안전 제어 기술과 결합된 감지 기술은 수소를 안전하게 사용하면서 피해와 사고를 예방하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

이러한 적용 분야로는 전기분해 장치 또는 증기 개질 장치를 사용한 수소 생산뿐만 아니라 수소 충전소의 수소 취급부터 연료 전지, 엔진, 버너 산업의 수소 소비에 이르기까지 다양합니다.

수소 분야의 산업 보안

산업 보안은 생산 및 산업 플랜트를 의도된 또는 의도되지 않은 임의 조작으로부터 보호하는 것입니다. 따라서 산업 보안에서는 공장 자동화 및 공정 제어 부문에서 생산 및 산업 플랜트의 제어 네트워크 보안에 관해 다룹니다.

수소 관련 사례로는 상태 점검을 위해 수소 생산 시스템에 원격 접근하는 경우를 들 수 있습니다. 이러한 원격 연결을 통해 시스템의 안전 관련 부분을 제어하거나 변경할 수 있다면 즉시 해당 연결을 보호해야 합니다. 보호가 이루어지지 않으면 누군가가 권한 없이 시스템을 변경하여 위험한 상태를 유발할 가능성이 있습니다.

신원 확인 및 접근 관리(I.A.M.)를 사용하면 데이터와 직원 모두를 보호할 수 있습니다. 필츠는 사용자 인증부터 데이터 및 네트워크 보안까지 모든 부분에 대해 안내해 드립니다!

전기분해 공정

수소 전기분해 장치의 경우, 규격 ISO 22734: 2025 "물 전기분해를 사용한 수소 생성 - 1부: 안전"이 안전을 위한 참조 문서 역할을 합니다. 이 규격에는 모든 구성요소와 소재에 대한 안전 요구사항 및 관련 테스트 방법이 나와 있습니다.

전기분해 장치의 안전 기능:

E-STOP
전압 모니터링
전류 모니터링
누출 감지
가스 감지
화염/화재 경보

가스와 화염의 감지는 환기와 같은 적절한 안전 조치를 시행하거나 해당 구역의 출입을 제한하기 위해 반드시 필요합니다.

또한 일정한 전류 공급원이 없을 경우 ‘교차 현상(cross-over phenomenon)’과 같은 추가적인 안전 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 전압이나 전류 등 전기적 부분에서의 결함은 잠재적인 폭발 위험으로 이어질 수 있습니다.

ISO 22734 규격은 2025년 개정되었으며, 전기분해 장치의 안전 설계 및 운용에 관한 명확한 기술적 요구사항을 규정하여 산업용 어플리케이션에서 안전한 수소 시스템의 표준화에 기여합니다.

여기서 규격 ISO 22734의 2025년 개정판에 대한 중요 정보를 확인하실 수 있습니다!

전기분해 장치 – 안전과 보안

전기분해를 통한 수소 생산은 에너지 전환을 위한 주요 공정입니다. 전기분해 장치의 운영업체와 제작업체는 높은 안전 요구사항, 복잡한 플랜트 구조, 최대 가용성 등 구체적인 도전 과제에 직면해 있습니다. 이 부분이 바로 필츠가 맞춤 솔루션으로 지원을 제공하는 분야입니다. 필츠는 전기분해 장치의 운용을 신뢰성있게 모니터링하고 보호하는 안전 제어 시스템을 제공합니다. 필츠의 안전 개념은 위험을 최소화하고 국제 규격을 충족합니다.

연료 전지와 전기분해 장치용 테스트 벤치

연료 전지와 전기분해 장치는 수소 경제의 주요 구성요소입니다. 그리고 첨단 테스트 솔루션은 성능, 안전, 신뢰성을 보장하는 데 있어 필수적입니다. 연료 전지와 전기분해 장치의 테스트에는 정밀성과 타협 없는 안전이 요구됩니다. 필츠의 솔루션은 연료 전지와 수소를 위한 테스트 벤치에 통합할 수 있는 안전 컨트롤러를 제공합니다. 이를 통해 엄격한 안전 규정의 준수를 보장하고 동시에 안전하고 효율적인 운용을 지원합니다. 필츠의 안전 솔루션은 무엇보다도 PEM, SOFC, 알칼리와 같은 기술에 적합합니다.

첨단 안전 기능은 다음을 지원합니다.

전압 모니터링
압력 및 온도 모니터링
가스 또는 수소 누출 감지
기밀 테스트
E-STOP
안전 스위치를 사용한 게이트 잠금
비상 환기

등등

주요 장점에는 모듈형 하드웨어 아키텍처와 소프트웨어 도구가 있으며, 소프트웨어 도구에서 드래그 앤 드롭으로 안전 로직을 생성해 규정 준수를 보장할 수 있습니다. 고객은 유연한 플랫폼을 활용할 수 있게 되며, 이 플랫폼으로 개발 기간을 단축하고 연료 전지 테스트 스테이션, 테스트 벤치, 테스트 필드, 테스트 시설 등에 맞춰 유연하게 플랫폼을 조정할 수 있습니다.

수소 충전소

수소 충전소(HRS)의 설치 및 운영은 현지 기관에서 승인하며, 국가 또는 지역 법률의 요건이 적용됩니다. 규격 ISO 19880-1:2020 가스상 수소 - 충전소 - 1부: 일반 요구사항 에는 충전소의 안전을 보장하기 위한 방법이 포함되어 있습니다. 이 규격에서는 화재 및 폭발 위험을 줄이기 위한 조치를 요구합니다. 전체 충전소의 위험성 평가는 필수입니다.

수소 충전소(HRS)는 컴프레서, 밸브, 배관, 축압기와 같은 고압 구성요소로 이루어져 있습니다. 그리고 여기에 냉각 시스템과 수소 공급 영역이 추가됩니다. 예를 들어, 350 bar 또는 700 bar의 압력과 섭씨 -40도(233.15 K)의 가스 온도를 견디는 충전 분배기가 있습니다.

수소 충전소의 안전 기능: