[서산=뉴스핌] 이태성 기자 = 국내 기업이 혼소율 59.5%의 수소 혼소 발전 실증에 세계 최초로 성공했다.

중대형(80MW급) 가스터빈에 실제 적용이 가능한 이번 실증을 통해 탄소배출량 감축, 수소 경제 활성화 등의 효과가 기대된다.

◆ LNG 발전 대비 이산화탄소 22% 감축 효과

한화와 한국서부발전은 21일 충남 서산에 위치한 한화임팩트 대산 사업장에서 '대산 수소터빈발전 실증 기념식'을 개최했다.

이번 기념식은 한화와 서부발전이 세계 최초로 달성한 80MW급 중대형 가스터빈의 혼소율 59.5% 수소 혼소 발전 실증 성과를 공유하기 위해 마련됐다.

충남 서산에 위치한 한화임팩트 대산 사업장의 모습 [사진=한화임팩트] 2023.06.21 victory@newspim.com

가스터빈에 액화천연가스(LNG)와 수소를 혼합·연소시켜 전기를 생산하는 수소 혼소 기술은 기존의 LNG 발전 대비 이산화탄소 배출량을 획기적으로 줄일 수 있다는 평가를 받는다.

이날 기념식에서 한화는 실증 과정에서 59.5%의 혼소율 달성뿐만 아니라 배출가스 내 이산화탄소(CO2)와 질소산화물(NOx)을 저감하는 성과도 함께 이뤄냈다고 소개했다.

한화의 수소에너지 분야 계열사 한화임팩트에 따르면 이번에 실증한 기술로 발전할 경우 수소를 혼소하지 않고 액화천연가스(LNG)만으로 발전하는 것에 비해 22%의 이산화탄소 저감 효과가 발생한다.

대기오염물질인 질소산화물의 배출량도 이번 실증을 통해 6ppm 이하로 저감했다. 이는 국내 LNG 가스터빈 발전소에 적용되는 배출허용기준 20ppm의 약 30% 수준이다.

[서산=뉴스핌] 이태성 기자 = 21일 충남 서산 한화임팩트 대산사업장 내 발전 설비의 모습. 이곳 혼합설비(Mixing Station)에서 수소와 부생가스의 적정 혼소 비율 및 압력을 조절한다. 2023.06.21 victory@newspim.com

송용선 한화파워시스템 상무는 "기존의 가스터빈 발전기를 친환경으로 재활용하는 개념"이라며 "새로운 발전소를 건설하는 것보다 경제적일 뿐만 아니라 지역 주민들의 수용성도 높은 것이 장점"이라고 말헀다.

송 상무는 이어 "수소는 연소 시 발생하는 화염의 온도가 높고 확산이 빠른데 이것을 컨트롤하는 것이 기술의 핵심"이라며 "기존의 가스터빈에 이중 구조의 수소 전용 연소기를 장착하게 된다"고 발전 원리를 설명헀다.

◆ 혼소터빈 확산 땐 온실가스 연간 1600만톤 감축

한화와 서부발전은 상업 운전 중인 150MW 규모 서인천복합발전에 혼소 발전 기술을 적용하기 위해 공동 개발을 이어나갈 계획이다.

이처럼 수소 혼소 발전 분야의 기술개발, 상용화 등이 활발하게 이어지면서 온실가스 배출량 감축, 국내 수소 생태계 활성화 등에 대한 기대감도 커진다.

[서산=뉴스핌] 이태성 기자 = 21일 충남 서산 한화임팩트 대산사업장 내 수소 가스가 보관돼 있다. 2023.06.21 victory@newspim.com

정부는 국가온실가스감축목표(NDC) 이행방안과 전력수급기본계획을 통해 온실가스 감축 수단으로 원전, 재생에너지와 함께 수소·암모니아 혼소 발전을 제시한 바 있다.

한국은 오는 2030년까지 온실가스 배출량을 2018년 대비 40% 이상 감축해야 한다. 그중 온실가스 비중이 가장 높은 전환(발전) 부문에서 45.9%를 줄여야 하는데 그 규모는 약 1억2000만톤에 달한다.

한화임팩트에 따르면 국내에서 가동 중인 LNG 가스터빈을 모두 수소 50% 혼소터빈으로 개조할 경우 연간 1600만톤 이상의 온실가스 감축이 가능해진다. 이는 NDC 전환 부문 감축량의 13%에 해당한다. 

2021년 기준 국내에서 가동 중인 LNG 가스터빈의 연간 온실가스 배출량은 약 6600만톤으로 추정된다. 

한편 산업통상자원부는 이번 기술 개발이 국내외 청정수소 생산기지 구축, 연료공급 인프라 건설 등 대규모 투자로 이어질 것으로 기대했다.

이옥헌 산업부 수소경제정책관은 이날 기념식 축사에서 "수소·암모니아 발전 비중을 2030년 2.1%, 2036년 7.1%로 확대해 나갈 계획"이라며 "향후 글로벌 수소발전시장이 급격히 성장할 것으로 예상됨에 따라 우리 기업이 수소터빈 시장을 선도해 나가길 기대한다"고 밝혔다.

[자료=산업통상자원부] 2023.06.21 victory@newspim.com

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