전 세계가 기후변화 문제를 해결하기 위한 각종 기술개발에 총력을 기울이고 있는 가운데 최근 우리나라에서 IGCC 가스화기 점화에 성공하며 청정석탄 발전기술 상용화의 서막을 알렸다.
2030년까지 온실가스 배출량을 배출전망치(BAU) 대비 37% 줄이겠다고 국제사회에 공약한 상황에서 나온 성과라 상당히 고무된 분위기다.
한국서부발전은 온실가스 저감 및 청정석탄 활용기술을 확보하기 위해 국책 기술개발사업으로 추진하고 있는 태안IGCC의 가스화기 점화에 성공함으로써 향후 이 분야 시장 선점에 한발 더 다가섰다.
IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle, 석탄가스화복합발전)는 기존 화석연료를 활용한 석탄발전기술로 석탄에 외부 반응을 일으켜 발생하는 가스를 연료로 사용하는 발전방식이다. 화석연료를 직접 사용하지 않기 때문에 국내에서는 신재생에너지로 분류돼 신재생에너지공급인증서(REC) 가중치 0.25도 주어진다.
IGCC는 고온·고압 상태에서 석탄을 산소·수증기와 반응시켜 일산화탄소(CO)와 수소(H2)가 주성분인 합성가스를 생산하고, 이를 연료로 가스터빈과 스팀터빈을 구동하는 신개념 복합발전 기술이다. 탄소 덩어리인 석탄을 합성가스로 바꾸는 가스화기가 주 핵심설비다.
IGCC가 주목받는 이유는 인류가 사용하는 자원 중 가장 부존량이 많은 석탄을 사용하면서 고효율·친환경 발전을 구현하는 동시에 발전단가를 낮출 수 있는 요소가 충분하기 때문이다. 발전연료의 97%를 수입에 의존하는 우리나라의 경우 안정적인 에너지수급을 위해 매장량이 풍부하고 가격이 저렴한 석탄이 매우 유용한 자원이다.
현재 IGCC의 순 발전효율은 대략 42% 수준으로 기존 석탄화력발전 효율인 38% 내외보다 높다. 동일한 전력을 생산한다고 가정했을 때 그만큼 오염물질 배출이 적을 수밖에 없다. 설비용량을 키우고 고성능 가스터빈이 개발될 경우 50% 수준까지 효율을 끌어올릴 수 있다고 하니 매력적인 발전기술인 건 분명하다.
환경오염 물질인 황산화물, 질소산화물, 먼지 배출량도 LNG복합발전 수준과 비슷할 만큼 환경 친화적이고, 기존 석탄화력발전 대비 냉각수 사용량을 20~40% 가량 줄일 수 있는 장점도 있다.
특히 이산화탄소 포집·저장설비(CCS)와 연계 시 저렴한 비용으로 이산화탄소를 제거할 수 있어 발전단가를 15% 가량 낮추는 게 가능하다. 이산화탄소 배출이 국가 간 문제로 번지고 있는 요즘 이를 제거하는 비용을 포함할 경우 IGCC의 성장 가능성은 무궁무진할 것으로 판단된다. 이는 범세계적으로 IGCC 투자에 정부가 직접 나서는 원동력이기도 하다.
서부발전의 이번 태안 IGCC 최초 점화에 전력계의 관심이 쏠리는 이유는 전 세계적으로 상용화 초기단계에 머물러 있기 때문이다. 쉘, GE, 우데, 미쓰비시중공업 등 해외 특정 선진 업체만 원천기술을 보유하고 있어 우리나라가 새로운 시장을 개척할 수 있다는 점에서 좋은 기회로 보여 진다.
2030년까지 전 세계적으로 100~400GW의 거대시장을 형성할 것으로 전망되는 만큼 향후 시장 선점을 위해서는 원천기술을 비롯한 연계기술 확보에 투자를 이어가야 할 것이다. 정부차원에서 추진한 태안 IGCC 상업화 이후에도 추가적인 연구개발 지원과 정책지원이 필요한 이유다.
한국형 IGCC 표준모델 완성으로 우리나라 전력기술이 또 한 차례 세계를 놀라게 하는 순간을 기대해 본다.
