이 글의 목적은 수소 고압가스 충전소(수소연료 충전시설)의 법적 안전기준과 설계·운영 시 필수 관리항목을 체계적으로 정리하여, 실제 현장에서 인허가·설계·점검 업무에 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 수소 고압가스 충전소 안전기준의 전체 구조
수소 고압가스 충전소의 안전기준은 단일 법령이 아니라 여러 법·기술기준이 층층이 맞물려 있는 구조이다. 현장에서 안전기준을 정확히 적용하기 위해서는 우선 기준 체계를 이해하는 것이 중요하다.
1.1 법·제도 체계 개요
수소 고압가스 충전소에 적용되는 대표적인 법·기준 체계는 다음과 같이 정리할 수 있다.
| 구분 | 주요 내용 | 적용 대상 |
|---|---|---|
| 고압가스안전관리법 | 고압가스 제조·저장·이송·충전·사용에 대한 기본 안전규제와 인허가, 검사, 벌칙 규정이다. | 수소충전소 전체(제조식·저장식·융복합·패키지형 등) |
| 고압가스안전관리법 시행령·시행규칙 | 시설·기술·검사 기준을 별표 형식으로 구체화하고, 허가·신고 절차와 서류 양식을 규정한다. | 수소연료 충전시설의 배치, 이격거리, 검사 주기 등 |
| 수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률(수소법) | 수소산업 육성 및 수소 관련 시설·용품의 안전관리 기본 원칙과 안전관리 책임 체계를 정한다. | 수소 생산·저장·운송·충전 전반, 수소용품 제조·검사 |
| KGS 코드 FP216 | 제조식 수소연료 충전시설의 시설·기술·검사 기준이다. | 수전해·개질 등 현장 제조형 수소충전소 |
| KGS 코드 FP217 | 저장식 수소연료 충전시설(외부에서 수소를 공급받아 저장 후 충전)의 시설·기술·검사 기준이다. | 튜브트레일러 공급형·벌크저장형 수소충전소 |
| 융·복합·패키지형·이동식 고시 | 수소·유류·전기 융복합충전소, 패키지형·이동식 수소연료 충전시설의 특례 기준이다. | 도심 주유소·전기차 충전소와 결합된 수소충전소 등 |
| 국제표준(ISO 19880-1 등) | 수소충전소 설계·배치·시운전·운전·검사에 대한 국제 최소 기준과 위험기반 설계 개념이다. | 국내 KGS 코드·설계 검토 시 참조 기준 |
1.2 2024~2025년 주요 변화 포인트
최근 수소충전소 관련 안전기준은 수소 모빌리티 확대와 도심 설치 수요를 반영하여 빠르게 개정되고 있다. 실무에서 반드시 체크해야 할 변화는 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 용어 변경: 기존 “고압가스자동차 충전소”에서 “수소연료 충전시설”, “자동차”에서 “이동수단”으로 개념을 확장하였다. 따라서 승용차뿐 아니라 수소 지게차, 굴착기, 트램 등도 같은 안전기준 틀 안에서 충전이 가능해지고 있다.
- 이격거리 규제 완화: 콘크리트 등 일정 성능 이상의 방호벽과 긴급차단장치, 과류차단밸브 등 추가 안전설비를 설치하는 조건으로, 주택·학교·상가 등 보호시설과의 이격거리 축소를 허용하는 방향으로 시행규칙이 개정되었다.
- KGS FP216·FP217 최신 개정: 제조식·저장식 수소연료 충전시설의 세부 시설·기술·검사 기준이 2025년 5월 개정되었다. 누설감지, 초과압력 보호, 방호벽·차량 충돌 방지, 운전·정지 절차, 검사 항목 등이 구체화되는 경향이다.
- 융·복합 및 패키지형 기준 정비: 수소·유류·전기를 동시에 취급하는 융·복합충전소와 공장에서 제작해 일체형으로 옮겨 설치하는 패키지형, 이동식 수소연료 충전시설에 대한 별도 기준이 마련되어 도시형 충전소 보급을 지원하는 방향으로 정비되고 있다.
주의 : 수소충전소 관련 기준은 최근 개정이 잦으므로, 설계·인허가·검사 시점마다 고시·고압가스 관련 별표·KGS 코드의 최신 개정일자를 반드시 확인해야 한다.
2. 수소 고압가스 충전소 유형과 안전기준 적용
2.1 제조식 vs 저장식 수소충전소
수소 고압가스 충전소는 수소 공급 방식에 따라 크게 제조식과 저장식으로 나눈다. 각 유형별로 적용되는 세부 기준(KGS 코드)이 다르므로 구분을 명확히 해야 한다.
| 유형 | 공급 방식 | 주요 설비 | 주요 적용 기준 |
|---|---|---|---|
| 제조식 수소연료 충전시설 | 현장에서 수전해·개질 등으로 수소를 제조한 뒤 압축·저장하여 충전한다. | 수소제조설비, 정제설비, 압축기, 저장용기, 디스펜서 등 | 고압가스안전관리법 시행규칙 별표(수소연료 충전), KGS FP216 |
| 저장식 수소연료 충전시설 | 튜브트레일러·ISO 컨테이너 등으로 반입한 수소를 저장 후 압축·충전한다. | 튜브트레일러 접속설비, 저장용기, 압축기, 디스펜서 등 | 고압가스안전관리법 시행규칙 별표, KGS FP217 |
| 융·복합충전소 | 수소 + 주유(휘발유·경유) + 전기(급속충전) 등을 한 부지에서 운영한다. | 수소설비 + 유류탱크 및 주유기 + 전기충전기 등 | 고압가스안전관리법, 액법, 전기 관련 법령, 융·복합 고시 |
| 패키지형·이동식 | 주요 설비를 스키드 형태로 제작 후 현장에 반입·설치하거나 차량에 탑재한다. | 일체형 스키드, 차량 탑재형 저장·압축·충전장치 등 | 고압가스안전관리법, 수소연료 충전 특례 고시 |
인허가 단계에서는 “수소연료 제조”인지 “충전·저장”인지, 그리고 “특정고압가스 사용시설”에 해당하는지 여부를 정확히 구분하여 허가·신고 유형을 결정해야 한다.
2.2 충전 대상 이동수단 확대
용어가 “수소자동차”에서 “수소연료를 사용하는 이동수단”으로 확장됨에 따라, 다음과 같은 장비도 수소 고압가스 충전소에서 충전이 가능해지는 방향으로 규제가 정비되고 있다.
- 수소 연료전지를 탑재한 지게차·굴착기 등 산업용 장비
- 수소 전기버스·트럭 등 대형 상용차
- 수소 트램·철도차량 등 도시 교통수단(전용 충전소 기준 병행 개발)
다만, 이동수단의 압력 등급(예: 35MPa, 70MPa), 충전량, 주차·동선 특성에 따라 디스펜서 구성, 충전구역 배치, 방호벽 설계가 달라질 수 있으므로 설계 단계에서 별도 검토가 필요하다.
3. 수소충전소 부지 선정과 이격거리·방호벽 기준
3.1 기본 이격거리 개념
수소 고압가스 충전소의 안전기준에서 핵심은 “이격거리”이다. 이격거리는 수소설비 외면으로부터 보호시설·경계선·공공시설 등까지 확보해야 하는 최소 거리를 의미하며, 다음 요소에 따라 달라진다.
- 충전소의 처리능력(시간당 충전 가능한 수소량 등)
- 저장설비 용량(저장탱크·튜브트레일러 등 최대 저장량)
- 보호시설의 종류(주택, 학교·병원, 다중이용시설, 공장, 도로 등)
- 설비 종류(저장설비, 압축기, 디스펜서, 환기구 등)
기본적으로 시행규칙 별표와 KGS FP216·FP217에서 제시하는 기준은 주택·소규모 건축물과는 약 12~20m, 학교·병원·대형 건축물 등과는 약 17~30m 범위 안에서 처리능력과 보호시설 종류에 따라 세분화되어 있다. 이는 사고 시 폭발·화재에 따른 인명·재산 피해를 허용 가능한 수준으로 제한하기 위한 것이다.
3.2 방호벽 설치와 이격거리 완화
도심 내 수소충전소 보급을 위해 최근 시행규칙이 개정되면서, 일정 성능 이상의 방호벽과 추가 안전설비를 설치하는 조건으로 이격거리 축소가 허용되는 방향이 도입되었다.
- 방호벽 재질: 철근콘크리트 등 폭발압·비산물에 견딜 수 있는 구조체로 설계한다.
- 방호벽 높이·두께: 보호대상물 차폐가 가능하도록, KGS 코드 및 구조계산을 통해 결정한다.
- 방호벽 배치: 저장설비·압축설비 등 위험도가 높은 설비 측면에 설치하여, 폭발 시 충격파와 비산물이 보호시설 방향으로 직접 전달되지 않도록 한다.
- 추가 안전설비: 긴급차단밸브, 과류(과유량)차단밸브, 압력방출장치, 누설감지장치 등을 이격거리 완화 조건에 맞게 설치한다.
주의 : 방호벽을 설치했다고 해서 임의로 이격거리를 줄일 수 있는 것은 아니다. 이격거리 축소는 시행규칙·KGS 코드에 따른 조건을 충족하고, 설계·검토·검사를 통해 적합성이 확인된 경우에만 허용된다.
3.3 부지 선정 시 반드시 검토할 항목
수소충전소 부지를 검토할 때는 이격거리 외에도 다음 사항을 동시에 고려해야 한다.
- 주변 토지이용계획: 학교·병원·주택단지 개발 계획이 있는지 여부
- 도로·교통 동선: 대형 수소버스·튜브트레일러의 진입·회차가 가능한지 여부
- 지형·배수: 수소 누출 시 집적이 예상되는 저지대·반폐쇄 공간 여부, 빗물 배수로 방향
- 전기·통신·소방 인프라: 방폭 전기 설비, 원격 감시·제어, 소방용수 확보 여부
- 주민 수용성: 인근 거주민·상가와의 소통, 설명회·설명자료 준비
4. 설비별 안전 설계 및 기술 기준 핵심
수소 고압가스 충전소는 크게 저장설비, 압축설비, 충전설비(디스펜서), 배관·밸브, 전기·계장, 환기·가스감지, 소방설비로 나눌 수 있다. 각 설비별로 필수적으로 고려해야 할 안전 설계 항목을 정리하면 다음과 같다.
4.1 저장설비(고압탱크·튜브트레일러 등)
- 설치 위치: 차량 진출입로를 피해, 충돌 위험이 낮은 구역에 설치한다. 저장식의 경우 튜브트레일러 접속 구역과 일반 차량 동선을 명확히 분리한다.
- 차량 충돌 방지: 볼라드, 방호벽, 연석 등 물리적 충돌 방지 구조물을 설치한다.
- 과압 보호: 안전밸브(PSV), 파열판 등 초과압력 보호장치를 설계압·설정압에 맞게 설치하고, 방출 가스는 안전한 상부 방향으로 배출되도록 배관한다.
- 재질·검사: 설계 압력·온도조건에 적합한 재질을 사용하고, 제조·용접·비파괴검사·수압시험 등 KGS 코드에 따른 제조·재검사를 수행한다.
- 배수·누출 대응: 누출 시 액상·응축물이 고이지 않도록 바닥 경사 및 배수로를 설계하고, 배수로는 점화원이 없는 안전한 방면으로 연결한다.
4.2 압축설비
- 방폭구역 설정: 압축기 주변의 폭발위험구역(Zone 1, Zone 2 등)을 정의하고, 이에 적합한 방폭 전기기기를 선정한다.
- 진동·소음 관리: 기초 구조물, 방진패드, 소음 차단 구조 등을 통해 장기 운전 시 균열·배관피로를 방지한다.
- 냉각·윤활 시스템: 압축열·마찰열을 적절히 제거하여 온도 상승에 따른 재질 강도 저하 및 안전밸브 오동작을 방지한다.
- 긴급정지(ESD): 이상 압력, 과온도, 누설감지, 전원 장애 시 자동으로 압축 및 차단밸브를 정지시키는 시스템을 구축한다.
4.3 충전설비(디스펜서·충전라인)
- 충전 호스·커플러: 설계 압력(35MPa, 70MPa 등)에 적합한 인증 제품을 사용하고, 호스 파단 시 자동으로 차단되는 브레이크어웨이 장치를 설치한다.
- 차량 접지·정전기 관리: 충전 중 정전기로 인한 점화를 방지하기 위해 접지장치, 정전기 방지 조치를 적용한다.
- 사용자 인터페이스: 충전 단계, 경고·알람, 비상정지 버튼이 운전자가 즉시 인지·조작할 수 있는 위치에 배치되어야 한다.
- 차량 동선 관리: 충전 차량의 진입·정차·이탈 동선을 분리하고, 후진·급선회 등을 최소화하는 배치를 통해 접촉 사고를 줄인다.
4.4 배관·밸브·부속품
- 설계 압력·온도: 예상 최대 운전압력과 온도에 안전율을 고려하여 설계한다. 특히 70MPa 급 라인은 피로·수명 설계를 병행한다.
- 배관 지지·고정: 진동·열팽창에 따른 응력을 분산시키도록 지지대·가이드·앵커를 적절히 배치한다.
- 차단·역류 방지: 구간별 차단밸브, 체크밸브, 과유량 차단장치를 설치하여 누출·파단 시 피해 확산을 최소화한다.
- 누출 시험: 기밀시험·비눗물 시험·헬륨 누설시험 등 기준에 따른 누설 시험을 수행하고 결과를 기록으로 남긴다.
4.5 전기·계장·가스감지·환기
- 폭발위험구역 내 전기기기: 방폭 구조(내압방폭, 본질안전방폭 등) 제품을 사용하고, 전선·케이블도 방폭 등급에 맞게 선정한다.
- 가스누설감지기: 수소는 공기보다 가벼워 상부에 집적되므로, 지붕 하단·천장 근처에 감지기를 설치하고 경보·ESD 연동을 구성한다.
- 환기: 실내 또는 덮개 구조가 있는 설비는 상부 환기를 충분히 확보하고, 바닥면적 대비 최소 환기 면적 기준을 충족해야 한다.
- 계측·제어: 압력·온도·유량·수소 농도 등을 감시하고 이상 시 경보·정지 로직이 작동하도록 프로그래밍한다.
4.6 소방·방재 설비
- 소화설비: 수소 화재 특성을 고려한 소화기·고정식 소화설비 구성을 검토한다.
- 비상전원: 정전 시에도 필수 계측·제어·차단 기능이 유지되도록 비상전원(UPS, 발전기 등)을 확보한다.
- 비상 대피 동선: 사고 시 운전자·직원이 신속히 대피할 수 있는 동선·집결 장소를 사전에 계획한다.
5. 운전·점검·검사 기준과 안전관리 체계
5.1 인허가 및 검사 프로세스 개요
수소 고압가스 충전소는 설치 전부터 운영 중까지 여러 차례의 심사·검사를 거친다. 일반적인 흐름은 다음과 같다.
- 기본계획 수립 및 후보지 검토(이격거리·토지이용·교통 등)
- 기본·실시설계 및 위험성 평가(HAZOP 등)
- 고압가스 관련 허가·신고 및 설계도면 심사
- 설비 제작·시공, 공정검사 및 완성검사
- 시운전, 성능시험, 인허가 완료 후 영업 개시
- 정기검사·수시검사, 변경검사, 용기 재검사 등 운영 단계 검사
주의 : 설계 변경, 설비 증설, 용량 변경, 방호벽 추가 설치 등은 대부분 “변경허가·변경신고 및 변경검사” 대상이 된다. 공사 전에 반드시 인허가 요건을 확인해야 한다.
5.2 안전관리자와 운전요원 자격
수소 고압가스 충전소에는 고압가스 및 수소 관련 자격·교육을 이수한 안전관리자를 선임해야 한다. 또한 실제 충전 업무를 수행하는 운전요원·근무자는 고압가스 취급 안전교육을 이수하고, 시설별 안전수칙·비상조치 절차에 대한 반복 교육을 받아야 한다.
5.3 점검·정비·운전 절차의 표준화
실제 현장에서 안전사고를 줄이기 위해서는 법령상 최소 기준을 넘어서, 사업장 차원의 표준운전절차(SOP)를 잘 만드는 것이 중요하다. 다음 항목을 포함하는 것이 바람직하다.
- 일일 점검표: 누설·이상 소음·온도 상승·경보 상태·압력 값 등을 매 교대 시 기록한다.
- 주·월간 점검: 안전밸브 기능 시험, 누설감지기 작동 시험, ESD 로직 시험, 방호벽·볼라드 손상 여부 점검 등을 수행한다.
- 정기 정비: 제조사 권고 주기에 따른 오버홀, 소모품 교체, 소프트웨어 업데이트 등을 포함한다.
- 비상 대응 훈련: 누설·화재·폭발·정전 등 시나리오별로 정기적인 모의훈련을 시행한다.
6. 도심형·융복합 수소충전소 특화 안전관리
6.1 도심형 충전소의 특징
도심형 수소충전소는 주유소·상가·주차장·주택가와 인접한 경우가 많다. 이 경우 다음과 같은 요소가 설계·운영의 핵심이 된다.
- 방호벽 및 방호 구조물 설계의 중요성이 커진다.
- 주변 보행자·차량 동선과 충전소 동선을 겹치지 않도록 배치해야 한다.
- 소음·진동·야간조명 등 환경 민원 요인을 사전에 관리해야 한다.
- 주민 설명회, 안내 표지, 비상연락체계 등 사회적 수용성 확보가 필요하다.
6.2 융복합충전소에서의 추가 고려사항
수소 + 유류 + 전기 등 융복합 충전소에서는 서로 다른 법령·기준이 동시에 적용된다. 대표적인 추가 고려사항은 다음과 같다.
- 수소설비와 유류탱크·주유기 간 상호 이격거리 및 방호벽 배치
- 전기차 급속충전기와 수소설비 간 전기·화재 위험 상호 영향 검토
- 각 설비별 비상정지 시스템 간 연동 여부 및 정지 우선순위 설정
- 하나의 부지 안에서 여러 종류의 위험물·에너지원에 대한 비상대응 계획 통합
7. 실무자를 위한 수소충전소 안전 체크리스트(요약)
실제 수소 고압가스 충전소 설계·검토·점검 시, 다음 체크리스트를 최소한으로 활용하는 것이 유용하다.
| 항목 | 주요 체크 내용 | 확인 주체 |
|---|---|---|
| 법·기준 적용 범위 | 제조식/저장식/융복합/패키지형 구분, 적용 KGS 코드·행정규칙 확인 | 설계자, 인허가 담당자 |
| 이격거리·방호벽 | 보호시설 별 이격거리 충족 여부, 방호벽 설치 시 완화 조건 충족 여부 | 설계자, 감리자, 검사기관 |
| 저장·압축 설비 | 설계 압력·용량, 안전밸브·과압 보호, 차량 충돌 방지 구조, 배수·배기 방향 | 설계자, 제작사, 검사기관 |
| 충전 설비 | 호스·커플러 등급, 브레이크어웨이, 차량 동선, 정전기·접지 관리 | 운영자, 설비 담당자 |
| 전기·계장·가스감지 | 폭발위험구역 설정, 방폭 기기 선정, 누설감지·ESD 연동, 환기 용량 | 전기·계장 담당자, 검사기관 |
| 소방·비상 대응 | 소화설비 구성, 비상전원, 비상정지 버튼 위치, 대피 동선·집결지 | 운영자, 소방 담당자 |
| 운전·점검·교육 | SOP 제정 여부, 일일점검표 운용, 정기 교육·훈련 실시, 기록 보존 | 안전관리자, 사업주 |
FAQ
Q1. 수소충전소를 설치하려면 어떤 인허가 절차를 거쳐야 하는가?
수소 고압가스 충전소 설치는 보통 다음 순서로 진행한다. 첫째, 후보지에 대한 이격거리·토지이용·교통 동선 적합성을 검토한다. 둘째, 제조식·저장식·융복합 여부를 확정하고 적용 법령·기준(KGS 코드 포함)을 정한다. 셋째, 기본·실시설계를 수행하고 고압가스 관련 허가·신고를 진행한다. 넷째, 설비 제작·시공 후 완성검사·성능시험을 거쳐 사용을 개시한다. 이후에는 정기검사·수시검사, 변경검사 등 운영 단계의 검사 의무를 이행해야 한다.
Q2. 도심에서 주택·학교와 가까운 곳에도 수소충전소 설치가 가능한가?
기본적으로 수소충전소는 주택, 상가, 학교, 병원 등 보호시설과 일정 거리(대략 12~30m 범위)를 확보해야 한다. 다만 최근에는 방호벽, 긴급차단장치, 과류차단밸브, 누설감지·환기 설비 등 추가 안전장치를 설치해 위험을 충분히 저감하는 조건으로, 이격거리 축소를 허용하는 규정이 도입되고 있다. 구체적인 허용 범위는 설계안, 방호벽 성능, 주변 환경을 종합적으로 검토해 인허가·검사 과정에서 판단하므로, 개별 사업마다 별도의 안전성 평가와 협의가 필수이다.
Q3. 수소 버스·트럭, 지게차, 트램 등은 승용차용 충전소와 안전기준이 다른가?
기본적인 법·기술 기준 틀은 동일하지만, 이동수단의 압력 등급, 충전량, 차체 형상, 주차·동선 특성에 따라 세부 설계는 달라질 수 있다. 예를 들어 대형 버스·트럭은 충전구 높이, 진입로 곡선 반경, 충전 구역 면적 등이 더 크게 필요하며, 산업용 지게차·굴착기는 작업장 동선과의 충돌 위험을 고려한 설치가 필요하다. 따라서 같은 수소연료 충전시설 안에서도 대상별 안전요구사항을 별도로 검토해야 한다.
Q4. 패키지형·이동식 수소충전설비는 안전 측면에서 불리하지 않은가?
패키지형·이동식 수소충전설비는 주요 설비를 공장에서 일체형으로 제작하여 품질 관리와 검사가 집중적으로 이루어진다는 장점이 있다. 다만 이동·재배치 가능성을 전제로 하기 때문에, 설치 장소마다 이격거리·방호벽·배수·전기·소방 조건을 다시 검토해야 한다. 또한 고정식 설비와 마찬가지로 긴급차단, 누설감지, 방폭, 소방설비 등은 동일하거나 그 이상 수준으로 적용되어야 한다.
Q5. 수소충전소 안전관리에서 가장 자주 놓치는 부분은 무엇인가?
실무에서 자주 누락되는 부분은 다음과 같다. 첫째, 설계 단계에서 변경된 내용이 인허가 도면과 일치하지 않는 경우이다. 둘째, 방호벽·볼라드 등 물리적 방호 설비의 손상·부식에 대한 정기 점검이 부족한 경우이다. 셋째, 누설감지기·ESD 시스템을 정기적으로 실제 작동 시험하지 않아, 사고 시 제대로 작동하지 않을 위험이 있는 경우이다. 넷째, 신규 인력·협력업체에 대한 안전교육·출입관리 절차가 미비한 경우이다. 이러한 요소를 별도 체크리스트로 관리하는 것이 바람직하다.