“탄소제로 거스를 수 없다”…동서발전, 수소발전 기술 개발 선도

수소혼소 발전 및 수소터빈 발전기 최적화 사업 참여

한국동서발전 전경<사진제공=한국동서발전>

한국동서발전(사장 김영문, 이하 동서발전)이 오는 2050 탄소 ZERO를 달성하기 위해 수소발전 기술 개발에 속도를 높이고 있다. 기존 LNG발전을 활용한 수소혼소발전과 정부의 한국형가스터빈 개발사업인 수소터빈 개발에 주력할 방침이다.

31일 발전업계에 따르면 동서발전은 수소경제 활성화를 위해 총 2단계의 수소발전 관련 사업에 참여하고 있다.

1단계는 기존 LNG발전소에 수소를 혼합해 가스터빈을 돌려 전기를 생산하는 기술개발과 실증사업이다. 전력연구원과 한전·발전사 통합과제인 이 사업은 ‘수소혼소 연소 최적화 기술개발’로 불린다.

가스터빈 수소혼소는 발전사가 운영 중인 가스터빈에 탄소를 배출하지 않는 수소 연료를 기존 연료인 LNG에 혼합해 사용하는 방식으로 온실가스 배출을 추가적으로 저감하는 친환경 발전기술이다.

동서발전은 전력연구원의 1단계 연구가 끝나면 2024년 울산복합화력의 가스터빈 설비를 그대로 활용해 수소혼소 연소 운영기술 실증을 거친다는 계획이다.

개발이 완료되면 기존 연소기의 구조적 변경 없이 수소혼소가 가능해 비용 측면에서 유리하고, 빠른 기술 검증과 현장 적용이 가능하다. 또 완전한 수소발전설비의 중간단계로 화석발전을 대체하는 효과를 기대할 수 있다.

동서발전은 실증이전인 내년까지 온실가스 배출 저감을 확대하고 연소기가 안정적으로 운영될 수 있는 수소혼소 연소 최적화를 구현할 방침이다.

동서발전은 2단계로 국내기술 기반 차세대 친환경 수소터빈 실증에도 참여한다.

이 사업은 지난해 11월 정부의 한국형가스터빈 사업의 후속 추진사업이다. 정부는 기존 발전소를 친환경으로 전환하는 가스터빈 수소혼소 기술개발과 실증에 더해 장기적으로는 100% 수소만을 사용해 전소하는 수소발전 터빈을 개발하는 사업도 추진하고 있다.

현재 국내 발전사들의 가스터빈은 외산 기술에 의존하고 있어 국산화를 도모하겠다는 취지다. 더불어 동서발전은 국내 가스터빈 제작사인 두산중공업, 수소가스공급사인 SK가스와 협력해 국내기술 기반의 수소혼소 가스터빈 개발과 실증을 추진할 계획이다.

동서발전 및 관계자들이 지난 6월 수소가스터빈 국산화 협약식을 진행 했다.<사진제공=한국동서발전>

이를 위해 지난 6월 3일 울산시, SK가스, 두산중공업과 ‘국내기술 기반 차세대 친환경 수소터빈 실증사업’추진을 위한 업무협약을 체결하기도 했다.

현재 동서발전은 울산발전본부에 국내 최초 대용량(400MW급)의 수소 혼소 실증 발전설비를 도입하고, 향후 100% 수소만을 사용해 전소하는 수소터빈으로 전환할 예정이다.

협약에 따라 동서발전은 국내 기술 기반의 수소터빈 실증과 회사가 운영 중인 가스터빈의 수소혼소 전환을 추진하게 된다. SK가스는 수소터빈 발전소에 수소를 공급하고, 관련 기반을 구축한다. 두산중공업은 혼소 수소터빈 기술개발과 함께 수소터빈 실증 플랜트 공급에 협력하게 된다.

2026년 말까지 수소혼소 기술과 이를 가스터빈에 활용하는 기술개발에 성공하게 되면 수소가스 활용처 확대와 함께 가스터빈 활용도 제고로 저탄소 에너지전환에 기여할 것으로 기대된다.

동서발전 관계자는 “정부, 전력사, 국내 수소공급사와 협력해 수소를 혼소한 가스터빈 운영기술과 국산화 기술을 개발할 것”이라며 “앞으로도 수소경제를 활성화하고 저탄소 경제 전환을 가속화할 수 있도록 친환경 기술개발에 최선을 다할 것”이라고 말했다.

발전업계 한 관계자는 “향후 발전업계의 탄소제로를 위한 에너지전환에는 수소터빈이 유용한 대안이 될 수 있다”며 “수소터빈은 기존 가스터빈을 개조해 단계적으로 수소 혼소, 전소로 전환할 수 있고 장기적으로 탄소중립을 위한 발전사들의 핵심 발전원이 될 가능성이 크다”고 설명했다.

한편 수소터빈 발전 도입 등을 골자로 한 수소법 개정안은 현재 국회에 계류 중이며, 조만간 통과가 가능할 것으로 알려졌다.

[CEO스코어데일리 / 이승현 기자 / shlee4308@ceoscore.co.kr]

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