경기 평택시에 위치한 한국서부발전 평택1복합발전소 2호기(GE 7001EA) [한화임팩트 제공]

[헤럴드경제(평택)=주소현 기자] 지난달 30일 찾은 경기도 평택시에 위치한 한국서부발전 평택1복합발전소 2호기(GE 7001EA). 중량 300t에 달하는 거대한 가스터빈이 있었지만 ‘노후’라는 표현을 쓰기에도 부족할 정도로 낡은 모습이 역력했다.

이 가스터빈은 1994년 준공돼 한때 경기남부 전력을 책임졌으나 더 커지고 효율성이 높은 가스터빈 모델들이 나오며 밀려났다. 2014년께부터 가동을 중단한 상태로 보존돼다 2017년 조기 운용 폐기됐다. 황병희 한화임팩트 수소사업부 발전엔지니어링팀장은 “4년 정도 팔지도 못하고 폐기하기는 아까운 자산이었다”고 설명했다.

한화임팩트가 이같이 15년 이상 된 가스터빈들에 새 생명을 불어넣는 개조 사업에 나선다. 평택1복합2호기는 약 4000평 규모의 한화임팩트 대산공장으로 옮겨져 이달부터 ‘수소 혼소’ 기술을 적용해 실증을 시작한다. 가스터빈을 개조 및 보수 재설치하고 시운저 및 테스트를 거쳐 오는 2023년 2~3월까지 실증을 완료하는 게 목표다.

액화천연가스(LNG)만 연료로 하던 가스터빈을 수소와 LNG를 섞어서 가동할 수 있도록 개조하는 게 한화임팩트의 역할이다. 수소 혼소 발전은 가스터빈에서 수소와 LNG를 함께 태워 전기를 생산하는 방식이다. LNG는 한때 석탄 등에 비하면 친환경 연료로 주목받기도 했으나 탄소중립 목표에 따라 대체돼야 할 전력원이 됐다. LNG만 태워 발전할 때보다 수소를 섞는 비율이 높아질 수록 이산화탄소 배출량이 줄어들고, 수소 전소를 하면 이산화탄소 배출량이 0이 된다. 관건은 수소를 섞는 비율이다. 현재 상업가동 중인 가스터빈에 적용되는 수소혼소율은 25~40% 선이다.

한화임팩트는 평택1복합2호기가 LNG로 가동하던 출력을 78㎿로 동등하게 유지하는 선에서 수소혼소율을 최대 55%까지 높이는 것을 목표로 하고 있다. 이때 LNG 발전 대비 이산화탄소는 20%이상 저감하고 배출되는 질소산화물(NOx) 등도 역시 환경부 규제 수준인 10ppm 이하로 낮출 수 있다.

친환경 발전을 할 수 있을 뿐 아니라 노후화된 기존의 가스터빈들을 활용할 수 있다는 것도 수소혼소 가스터빈 개조의 강점이다. 한국전력통계정보시스템상 국내에 가동중인 LNG 가스터빈은 총 158기로 이중 15년 이상 된 터빈이 75기다. LNG 가스터빈은 전력 생산량을 기준으로는 26%, 설비용량을 기준으로는 30%가량 차지하는 등 국내전력 발전에서 큰 비중을 차지한다.

한화임팩트는 수소혼소 가스터빈 개조 시장을 발빠르게 선점한다는 계획이다. 수소혼소 기술을 보유한 미국 PSM과 네덜란드 토마센에너지 지분 인수를 지난 6월에 완료하며 경쟁력을 높였다. 지분인수를 통해 수소혼소율 25%가 적용한 세계 최초 상업발전 사례도 확보했다.

수소혼소율 40%를 적용한 가스터빈 개조사업도 한화임팩트에서 현재 진행 중이다. 1992년 상업 운전을 개시해 6기의 가스터빈을 가동, 뉴욕주 등에 전력을 공급하고 있는 미국 뉴저지주 린덴 발전소의 가스터빈 개조사업을 한화임팩트가 얻어냈다. 172㎿급 가스터빈 1기에 수소혼소율을 40%까지 적용할 수 있는 업체는 한화임팩트가 유일하다.

송용선 한화임팩트 상무는 이날 평택복합발전소에서 열리 수소 발전 사업 설명회에서 “수소혼소 가능한 가스터빈을 개조할 기술과 실증사례를 갖고 있고, 이번 서부발전 가스터빈을 이용해 혼소율을 50%, 100%까지 높일 사례를 만들어가고 있다”고 설명했다.

아울러 “이산화탄소 배출을 줄이고 친환경 발전 방향으로 나아가야 한다는 사명감이 있다”며 “수소혼소 발전에 대한 종합적 의사결정과 고민, 공감대가 형성돼야 한다”고 말했다.