인라인(ILI) 검사 기술 발전에 대응해야
국내 강관산업이 미래 지속 가능한 경쟁력을 확보하기 위해서는 수소(H) 및 이산화탄소(CO₂) 파이프라인에 대한 기술 확보 및 강화가 절대적으로 필요하다는 의견이 개진됐다.
최근 세계적 강관산업 관련 국제 컨퍼런스 및 전시회인 ‘IPCE(International Pipeline Conference & Expo) 2024’에 참석했던 한국금속재료연구조합 관계자는 출장 보고서를 통해 이같이 강조했다.
보고서는 특히 4대 분야의 지속 가능 경쟁력 확보 방안을 제시했다.
첫째, 수소 운송을 위한 파이프라인 성능 향상이 필요하다. 수소는 기존의 천연가스(LNG)에 비해 분자가 작고, 높은 확산성 및 취성 증가 등으로 파이프라인 무결성에 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 수소 취성 및 균열 저항성을 개선하기 위한 강관 기술개발 방향은 다음 3가지이다.▶수소 침투 저항성 강화 : 고압 수소 환경에서도 안정적인 성능을 발휘할 수 있는 새로운 합금 및 코팅 기술개발 ▶파괴 인성 개선 : 수소 환경에서의 균열 발생을 방지하는 재료 특성 향상 ▶복합 재료 및 내구성 강화 : 수소와 상호작용이 적은 복합 소재 개발 및 기존 금속소재의 물리적 특성 개선 방안 도출
둘째, 이산화탄소(CCS) 파이프라인의 안정성 강화가 요구된다. 이산화탄소 포집 및 저장(CCUS) 기술이 지속적으로 확대됨에 따라 CO₂ 파이프라인의 설계 및 운용 안정성이 중요하다. 특히 연성 파괴 방지 및 고압 환경에서의 CO₂ 누출 방지를 위해 다음의 노력이 필요하다. ▶CO₂ 연성 파괴 방지 설계 : CO₂의 고압 환경에서 발생할 수 있는 연성 균열을 방지할 수 있는 설계 기준 및 강화된 재료 적용 ▶CO₂의 부식 방지 : 이산화탄소가 파이프 내벽을 부식시키는 것을 방지하기 위한 내부 코팅 및 라이너 기술의 개발
셋째, 기존 천연가스 인프라의 재사용 및 전환이 필요하다. 기존 천연가스 파이프라인 인프라는 수소 및 이산화탄소 운송을 위해 일부 조정 및 개선을 통해 재사용이 가능함. 이를 위한 지속적인 기술개발 방향은 다음과 같은 노력이 요구된다. ▶기존 인프라의 수소 및 CO₂ 전환 기술개발 : 기존 파이프라인을 수소 및 CO₂ 운송에 맞게 개조하기 위한 기술적 연구 및 경제적 평가 ▶운송 속도 및 압력 관리 : 수소와 CO₂의 특성에 맞는 흐름 속도와 압력을 관리할 수 있는 운송 기술개발
넷째, 인라인 검사(ILI) 기술 발전이 요구된다. 수소 파이프라인에서의 균열, 부식 및 다른 결함을 효과적으로 감지하기 위한 인라인 검사 기술(ILI)의 개발이 중요하며 특히, 수소와 CO₂의 특성에 맞는 감지 및 분석 기술이 필요하다. ▶고압 수소 및 CO₂ 환경에서의 결함 감지 기술개발 : 기존의 ILI 도구를 개선하여 수소와 CO₂에서 발생할 수 있는 특수 결함을 감지하는 기술개발 ▶지능형 데이터 분석 시스템 : 파이프라인 상태를 모니터링하고 예측하는 AI 기반의 검사 시스템 개발.
한편 이번 출장에서는 수소/탄소 운송 관련 북미 파이프라인 기술개발 전략 및 동향 파악을 통해 현재 산업통상자원부 2021년 소재부품기술개발사업으로 진행 중인 ‘에너지산업용 대구경강관 기술개발’ 과제의 현주소를 점검했다. 또한 국내 강관산업 미래기술개발 방향 선정 및 캐나다 앨버타 투자청을 방문 소속 전문가와 네트워킹을 통한 국제협력 기회를 마련했다고 평가했다.
