한국전력(사장 조환익)과 현대중공업(사장 권오갑)은 파리협정 이후 본격화되고 있는 에너지신산업 분야 핵심기술 확보 및 에너지의 효율적 이용을 도모하기 위해 ’19년까지 디젤·가스엔진의 폐열을 이용하는 '초임계 CO2 발전 기술'의 개발에 착수한다.

초임계 CO2 발전 기술은 화력발전소에서 쓰이고 있는 증기 대신 초임계 상태의 이산화탄소를 사용하는 발전 방식으로 증기터빈 발전에 비해 획기적 발전효율 향상과 소형화가 가능하다.

이번에 공동 개발되는 폐열을 이용한 초임계 CO2 발전기술은 육상은 물론 대형 선박에서 사용되는 디젤 및 가스 엔진의 배가스를 열원으로 이용하는 방식이다.

한전과 현대중공업은 ’19년까지 30MW급 디젤·가스엔진에서 배출되는 300℃의 폐열을 이용해 발전용량 2MW를 갖는 초임계 CO2 발전 시스템을 개발할 계획이라고 밝혔다.

이를 위해 양 사는 ’17년까지 단위기기와 초임계 CO2 발전시스템을 개발하고 ’19년까지 시제품 성능시험 및 실증을 거쳐 상용 시스템을 개발할 예정이다.

초임계 CO2 발전시스템은 기존의 증기를 이용한 발전에 비해 효율이 최대 30% 이상 증가하며, 소형화가 가능해 초기 투자비용이 기존 방식 대비 60% 수준으로 경제적이다.

폐열은 물론 신재생에너지, 원자력 등 다양한 열원을 이용할 수 있고 GW급 대형발전소까지 적용 가능해 차세대 발전 기술로 평가받고 있다.

한전과 현대중공업은 초임계 CO2 발전 기술 개발을 통해 엔진발전 플랜트, 저온 폐열 및 선박을 활용한 발전분야의 공동 사업 진출을 도모하고, 폐열을 재활용한 에너지신산업 창출에 앞장설 예정이다. 관련 시장은 ’23년 14조원 규모로 급성장할 것으로 전망되는 가운데 한전과 현대중공업은 ’23년 3,000억원의 매출액 달성을 목표로 공동 브랜드를 도출하고 해외사업 기반을 구축하는 등 기술판매 및 발전사업 시장 진출을 추진할 예정이다.

한편, 양 사는 5월 12일 한전 전력연구원에서 김동섭 한전 전력연구원장과 신현수 현대중공업 중앙기술원장 등 관련 연구진 50여명이 참석한 가운데 공동 연구과제 착수회의를 개최했다. 

김동섭 전력연구원장은 착수회의에서 “고효율의 초임계 CO2 발전기술 개발을 통해 정부의 2030 국가 온실가스 감축 목표 달성에 기여할 것이며, 에너지 신산업의 원동력이 될 것”이라고 밝혔다.

신현수 현대중공업 중앙기술원장도 “선박온실가스 규제강화로 인해 초임계 CO2 발전시스템을 통한 선박엔진의 효율향상기술에 대한 수요는 지속적으로 증가할 것”이라고 말하며 “본 연구개발로 선박은 물론 엔진발전 플랜트, 저온 폐열 분야의 공동 사업 기반을 구축할 것”이라고 말했다.