▲ 수소혼소 가스터빈 발전기술.

한국전력 전력연구원(원장 김태균)은 한국중부발전, 한국서부발전, 한국남부발전, 한국동서발전과 함께 장기 운영중인 천연가스 가스터빈에 수소를 적용하기 위한 ‘가스터빈 수소혼소 한계평가 및 연소 최적화’ 기술개발에 착수했다.

천연가스를 이용한 가스터빈 발전시스템은 석탄 대비 약 45%정도 온실가스 배출량이 낮다. 가스터빈 수소혼소는 발전사가 운영중인 가스터빈을 대상으로 무탄소 수소 연료를 기존 연료에 혼합 적용하여 온실가스 배출을 추가적으로 저감하는 친환경 발전기술이다.

전력연구원과 발전회사는 “가스터빈 수소혼소 한계평가”를 통해 발전사의 주요 가스터빈 기종에 기존 대비 매우 빠른 반응성, 높은 연소온도 등 상이한 연소특성을 보이는 수소의 적용성을 확인해보고자 한다. 연소시험 등을 통해 종합적으로 평가하고, 온실가스 배출 저감 확대와 연소기의 안정적 운영을 위해 “수소혼소 연소 최적화”를 구현한다.

특히 수소발전 비용 효율성을 극대화하고 수소경제 활성화 기반을 제공하기 위해 가스터빈 하드웨어의 변경이 불필요한 저농도 수소혼소 운영기술을 중점적으로 개발할 계획이다.

수소 혼합 연료 적용에 따른 안전성 확보를 위해 수소 공급·안전시스템을 설계하고, 작동 유체 변동에 따른 가스터빈 복합화력의 공정 영향성을 분석하여 수소혼소 가스터빈의 기술적 실증방안을 수립할 계획이다. 또한, 환경급전, 발전비용 정산 방안 등 정책적 실증방안도 도출하여 수소발전 기술의 신속한 보급에 기여할 것으로 기대된다.

전력연구원은 기존 가스터빈의 수소혼소 전환을 통해 대용량 가스터빈 발전소의 친환경 활용성을 강화하고 온실가스 배출을 저감할 수 있다. 또한 저비용 수소발전 기술의 확보를 통해 수소경제 활성화의 든든한 기반을 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

전력연구원 관계자는 “기존 가스터빈의 변경이 필요없는 수소혼소 발전기술을 2024년 인천, 울산 등 수소도시를 중심으로 실증한 후, 국내 발전소에 확대 적용을 추진할 것이다”라며, “50% 이상의 고농도 수소혼소 기술도 신속하게 확보할 계획이다”라고 밝혔다. ［대전경제=한영섭］