수소 100% 전소 실현 및 200MW급 이상 대용량 가스터빈까지 적용 목표
한화종합화학과 한국서부발전이 손잡고 국내 최초로 수소혼소 발전 프로젝트에 착수한다.
이 프로젝트가 완성되면 LNG에 50%이상 수소를 혼소해 이산화탄소 배출량을 대폭 감축시킬 수 있게 된다.
양사는 3일 수소혼소 발전상용화 본격 착수를 위한 ‘수소혼소 발전 실증과제 협약’을 체결했다고 밝혔다.
이번 협약은 지난 3월 양사가 체결한 양해각서(MOU)의 연장선상으로, 수소 혼소 발전 기술개발과 실증을 구체화한 것이다.
장기적으로는 국내 유일 수소 가스터빈 기술을 상용화하기 위한 첫 걸음인 셈이다.
수소 가스터빈은 가스터빈에서 수소를 태워 전기를 생산하는 설비로 H2GT(Hydrogen To Gas Turbine)로도 불린다.
LNG를 단독 연료로 사용하는 기존 가스터빈에 비해 온실가스 배출량을 획기적으로 감축할 수 있는 친환경 발전 기술로 주목받고 있다.
현재 해외에선 수소 혼소율 30%, 즉 수소와 LNG 비율이 3:7인 수소 혼소 발전기술이 상용화돼 있다.
이렇게 혼소할 경우 기존 LNG발전에 비해 이산화탄소 배출량이 10% 줄어든다.
앞서 한화종합화학은 글로벌 수소가스터빈 분야를 선도하고 있는 미국의 PSM과 네덜란드의 Thomassen Energy 인수를 통해 LNG 가스터빈을 수소 가스터빈으로 전환하는 원천기술을 확보한 바 있다.
한화종합화학은 서부발전이 보유 중인 80MW급 노후 가스터빈 1기를 대산공장으로 옮겨 금번 확보한 수소 연소기 기술을 적용, 2023년 상반기까지 국내 최초로 50%이상 수소혼소 발전이 가능하도록 개조해 수소혼소 발전 실증과제를 수행할 예정이다.
한화종합화학은 노후 가스터빈의 수소혼소 전환은 물론, 노후 가스터빈의 수명을 15년 이상 연장시키고 터빈의 효율 및 운전 성능도 개선시킬 수 있는 기술을 보유하고 있다.
향후 한화종합화학은 석유화학공정에서 발생하는 부생수소를 활용해 해당 실증 설비를 수소 100%까지 전소가 가능하도록 개조해 이산화탄소를 일체 발생시키지 않는 친환경 설비로 전환시킬 계획이다.
200MW급 이상 대용량 가스터빈까지 확대 적용해 상용화하는 것을 목표로 하고 있다.
한화종합화학과 서부발전은 이번 실증과제 추진을 통해 얻게 될 수소와 LNG 혼합연료 공급 시스템 및 가스터빈 제어 시스템의 최적 운전 데이터를 활용해 서부발전 서인천복합발전소의 모든 가스터빈(8대) 연료를 LNG에서 수소로 전환할 계획도 갖고 있다.
또 양사는 향후 국내 부품 제조사와의 기술 협력을 통해 수소 가스터빈의 핵심부품과 기자재의 국산화를 추진, 국내 가스터빈산업 생태계 구축에 나서기로 했다.
박승덕 한화종합화학 대표는 “한화종합화학이 보유한 세계 최고 수준의 수소혼소 가스터빈 기술을 통해 이번 실증사업을 성공리에 마무리 지은 후 국내 LNG 발전소들에 확대 적용시켜 정부의 탄소중립 목표 조기달성에 기여하겠다”고 말했다.
박형덕 서부발전 사장은 “한화종합화학과 공동으로 추진하는 그린뉴딜 가스터빈 수소혼소 사업은 국가 2050 탄소중립 전략의 선도적 이행과 수소경제 활성화 기반 및 추진동력을 확보하는 역할을 할 것이라 확신한다”며 “실증에 성공한다면 정부의 탄소중립 목표의 조기 달성은 물론, 국내 수소혼소 발전기술 수준을 5년 정도 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다.
