韓國西部發電과 韓華임팩트가 6月 21日 忠南 瑞山市 韓華임팩트 대산事業場에서 ‘대산 水素터빈發電 實證 記念式’을 開催했다. 世界 最初로 이뤄낸 80㎿級 中大型 가스터빈의 水素 59.5% 魂銷 發展 實證을 祝賀하고자 마련된 行事다. 兩社는 2021年 8月부터 水素 魂銷 發展 技術 實證을 準備하고 約 20個月 만에 成功함으로써 向後 親環境 水素 魂銷 發展 商用化에 速度가 붙을 展望이다.

老朽化 가스터빈 再活用

水素 魂銷 發展은 가스터빈에 液化天然가스(LNG)와 水素를 混合·연소시켜 電氣를 生産하는 方式으로, 二酸化炭素(CO2)와 大氣汚染物質(NOx·窒素酸化物) 排出量을 크게 줄이는 低公害 燃燒가 可能하다. LNG發電所의 오래된 가스터빈을 적은 費用으로 改造해 使用할 수 있는 것도 長點이다. 이番 實證에는 韓國西部發電이 1992年 6月부터 2017年 12月까지 25年 6個月間 運營한 平澤 第1複合火力의 老朽化된 80㎿級 LNG 가스터빈이 對象이 됐다. 이 가스터빈을 韓華임팩트 대산事業場으로 옮겨 獨自的인 水素 燃燒器 技術을 더해 水素 魂銷 터빈으로 再生시켰다. 以後 올해 4月 世界 最初로 中大型 가스터빈의 水素 魂銷율 59.5% 實證에 成功했다. 美國과 유럽, 日本 等 主要 先進國을 中心으로 水素 魂銷 技術이 開發되고 있지만, 商業 運轉이 可能한 中大型 가스터빈에서 60%에 肉薄하는 水素 魂銷 發展 實證에 成功한 것은 이番이 처음이다. 日本(1㎿級), 이탈리아(11㎿級)는 100% 全燒를 達成했으나 小型 터빈이고, 네덜란드(140㎿級)와 美國(150㎿級)은 中大型 터빈이지만 各各 30%, 40% 魂銷率에 그치고 있다.

박형덕 韓國西部發展 社長은 實證 記念式에서 “水素를 活用한 에너지 轉換에 先制的으로 對應하기 위해 2021年 韓華임팩트와 水素 魂銷 發展 實證 硏究開發 協約을 締結했다”며 “兩社는 平澤 第1複合火力의 老朽化된 80㎿級 가스터빈을 活用해 지난 2年間 대산事業場에 試驗設備를 構築한 뒤 올해 4月 世界 最高 水準의 水素 50% 魂銷 發展 實證에 成功했다”고 말했다.

이番 實證의 또 다른 意味는 溫室가스 減縮과 水素 生態系 擴張에 있다. 全 世界 많은 國家가 溫室가스 排出量 減縮에 힘쓰고 있으며, 韓國도 ‘2050 炭素中立 시나리오’를 發表해 持續可能한 炭素中立 社會를 만들고자 努力 中이다. 이런 가운데 이番 實證을 통해 水素 魂銷 發展이 二酸化炭素와 大氣汚染物質 排出量을 劃期的으로 줄일 수 있다는 事實이 確認된 것이다(그래프 參照). 韓華임팩트 側에 따르면 59.5% 魂銷率로 發展하는 동안 LNG 全燒(100%) 發展 對備 排出가스 內 CO2 低減率은 實證 目標의 最高 水準인 22%를 達成했고, NOx 排出量은 6ppm 以下로 低減됐다. 全 世界的으로 中大型 가스터빈에서 이와 같은 成果를 거둔 事例는 없다. 이番 成果는 韓華임팩트가 가진 世界 最高 水準의 ‘水素 燃燒器 技術’과 ‘火焰 制御 技術’에 基盤한다. NOx는 燃燒器 內 火焰 溫度가 上昇할수록 더 많이 排出되는데, 水素는 LNG보다 火焰 溫度가 높다. 韓華임팩트는 別途의 低減裝置 없이 燃燒 條件을 制御함으로써 低公害 燃燒가 可能한 燃燒器 技術을 開發한 것이다. 이 技術이 現在 國內에서 稼動 中인 LNG 가스터빈에 모두 適用될 境遇 LNG發電 部門에서 年間 約 1600萬t 以上 溫室가스를 減縮할 수 있다. 이는 ‘2030 國家溫室가스減縮目標(NDC)’ 中 發電 部門에서 減縮해야 하는 溫室가스 排出量 約 1億2000t의 13%에 該當한다. 現在 LNG發電 部門의 年間 溫室가스 排出量은 2021年 基準 約 6600萬t이다. 3月 21日 炭素中立綠色成長委員會는 2050 炭素中立 目標 達成을 위해 2021年 發表된 NDC와 마찬가지로 溫室가스 排出量을 2030年까지 40%(2018年 對備) 減縮하기로 했다. 그中 溫室가스 排出 比重이 가장 큰 發展 部門에서는 2018年 溫室가스 排出量 對備 45.9%(藥 1億2000t)를 減縮해야 한다.

金熙喆 韓華임팩트 代表는 “魂銷 發展은 炭素中立의 징검다리 役割을 할 電力生産 方式”이라며 “여기서 멈추지 않고 水素 100% 全燒 發展을 위해 挑戰해나갈 것”이라고 傳했다.

水素터빈 市場 先導 期待

問題는 LNG 對備 2~10倍 비싼 水素 價格에 따른 生産費用 上昇과 安定的인 水素 調達 與否다. 이와 關聯해 兩社는 實際 水素 魂銷 技術 導入을 目標로 하는 2030年쯤에는 水素 價格이 充分히 競爭力이 있을 것으로 내다본다. 이에 더해 國內外 淸淨水素 生産基地 構築, 燃料 供給 인프라 建設 等과 關聯한 政府의 大規模 投資가 이어질 것으로 展望된다. 이옥헌 産業通商資源部 水素經濟政策官은 實證 記念式 畜舍에서 “水素發展은 全 世界가 注目하는 무炭素 全員의 하나로, 政府는 水素發展 比重을 2030年 2.1%, 2036年 7.1%로 擴大할 計劃”이라면서 “向後 急激히 成長할 글로벌 水素發展 市場에서 國內 企業이 水素터빈 市場을 先導하길 期待한다”고 말했다.

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