[단독] 세계 첫 ‘50% 수소혼소 발전’ 상용화 눈앞

한화임팩트·서부발전 실증 작업
탄소배출 획기적 감축 청신호

세계 최초로 중대형 가스터빈에 수소를 50%까지 섞어 연소시켜 전력을 생산하는 기술의 상용화가 임박했다. ‘50% 수소혼소 가스터빈’ 발전이 다음달 초 실증에 성공하면 이산화탄소 배출을 대폭 줄일 수 있다. 국가 온실가스 감축 목표(NDC)는 물론 ‘넷제로’(탄소 배출 제로) 달성에도 청신호가 켜진다.

한화임팩트와 서부발전은 13일 “세계 최초로 중대형(80㎿급 이상) LNG(액화천연가스) 가스터빈에 1%부터 50%까지 수소혼소율을 끌어올리는 실증 작업을 시작했다”고 밝혔다. 양측이 수소혼소(混焼) 발전을 위한 터빈 개조사업에 합의한 지 꼬박 2년 만이다.

세계 최초로 중대형 가스터빈에 수소를 50% 섞어 이산화탄소 및 질소산화물 배출을 최소화하는 실증 작업이 한창인 한화 대산사업장 전경. 한화임팩트 제공

서부발전은 노후화해 운행 정지된 80㎿급 가스터빈과 굴뚝 등을 제공하고, 한화임팩트는 2021년 인수한 미국 PSM과 네덜란드 토마센사의 수소혼소 및 가스터빈 개조 기술을 활용했다.

기존 가스터빈은 이산화탄소 및 질소산화물 배출량이 기준치 이상이지만, LNG 가스터빈에 수소 혼소율을 50%까지 끌어 올리면 이산화탄소는 23% 줄고, 질소산화물도 10ppm 미만으로 기준치(유럽 25ppm 미만, 국내 50∼80ppm 미만) 이하로 떨어지게 된다.

한화임팩트 관계자는 “수소만 태워 발전할 순 있어도 질소산화물을 줄일 수 없다면 의미가 없다”며 “이번에 별도의 저감장치 없이 질소산화물을 줄이는 기술도 접목했다”고 소개했다.

미국과 일본, 유럽 국가들도 수소혼소 발전 기술 개발에 적극 나서고 있다. 다만 미국 GE는 중형 가스터빈에 수소만으로 발전 가능한 실증에 성공했지만 질소산화물이 기준치의 10배 이상 나와 상용화가 멀었고, 일본 미쓰비시히타치파워시스템(MHPS) 등은 30% 수소혼소 발전에 성공한 상황이다.

서산=정재영 기자 sisleyj@segye.com