[테크홀릭] 한화가 액화천연가스(LNG)와 수소를 함께 태워 전기를 생산할 수 있도록 기존 LNG 발전용 터빈을 개조하는 ‘수소혼소 가스터빈 개조 사업’ 수주에 성공했다. 가동 중인 천연가스 가스터빈에 세계 최초로 수소혼소율 40%를 적용한다. 수소혼소율을 높이면 발전 과정에서 배출되는 탄소량도 줄어들어 더욱 친환경적이다.

한화는 미국 뉴저지주에 있는 린든 열병합발전소(Linden Cogeneration Plant)로부터 수소혼소 가스터빈 개조 사업을 수주했다고 1일 밝혔다. 

이에 따라 해당 발전소에서 상업 가동 중인 172㎿급 가스터빈 1기를 개조해 내년까지 수소혼소 발전을 할 수 있도록 할 예정이다. 

린덴 열병합발전소는 미국 뉴저지주 린덴 지역에 있는 발전소로 1992년부터 상업운전을 개시했으며, 가스터빈 6기와 스팀터빈을 통해 972MW의 전기와 스팀을 생산해 인접 정유시설과 뉴욕주 등에 전력과 스팀을 공급하고 있다.

수소혼소 발전이란 LNG와 수소를 함께 태워(혼합연소) 발전하는 방식으로, 기존 LNG 발전소의 노후화된 가스터빈을 적은 비용으로 고쳐 사용하면서도 이산화탄소 발생을 줄일 수 있어 탄소 배출이 전혀 없는 수소전소(100% 연소) 발전의 전 단계 역할을 할 것으로 평가된다.

한화임팩트가 지난 6월 지분 100%를 인수한 미국의 PSM(Power Systems Mfg)과 네덜란드 토마센에너지는 2018년 사상 처음으로 상업가동 중인 가스터빈에 수소혼소 기술을 적용하기도 했다. 당시엔 123㎿급 가스터빈 발전기 3기에 수소혼소율 25%를 적용했다.

한화는 이번 수주에 한화임팩트가 개발한 질소산화물(NOx) 처리 기술도 접목한다. 질소산화물은 미세먼지·스모그·산성비의 원인이 되는 환경오염 물질이다. 한화의 최신 연소기(FlameSheet™)는 수소혼소를 적용하면서도 질소산화물 발생 수치를 9ppm 이하로 줄여 국내 대기환경 관련 규제(10ppm 이하)를 준수할 수 있게 한다.

린덴 열병합발전소 인근 정유공장에서 발생하는 부생가스(ROG·Refinery Off Gas)도 연료로 사용할 수 있게 한다는 계획이다. 부생가스는 태워버릴 경우 환경오염 물질을 배출해 문제가 됐으나 이번 사업에선 부생가스를 연료로 사용해 연료비를 낮추면서도 오염물질 배출을 최소화한다.

아울러 허리케인 등 자연재해 발생에 대비해 3중 연료(천연가스·부생가스·초저유황 디젤유) 기술도 적용한다. 허리케인 등으로 정전이 잦은 북미 지역 특성을 고려해 액체연료도 사용할 수 있도록 맞춤 개조할 예정이다. 자연재해로 천연가스 공급이 중단되면 저장이 비교적 편리한 액체연료로도 발전할 수 있도록 한 셈이다.

한화는 수소혼소 기술을 노후화된 가스터빈 활용과 탄소배출 저감을 목표로 하는 발전소나 부생가스 처리에 어려움을 겪는 정유시설에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

한화 관계자는 “한화임팩트가 한국서부발전과 수소혼소율 최대 55%를 적용해 탄소배출량을 20% 이상 줄이는 실증사업을 진행 중”이라며 “2023년엔 서부발전 서인천발전본부 가스터빈 1기에 수소혼소 발전을 적용해 연간 이산화탄소 1600만t을 줄일 계획”이라고 설명했다.

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미국 뉴저지주 린덴 열병합발전소 전경(사진=한화임팩트)

전수일 기자  thtower1@techholic.co.kr

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