손영창 한화파워시스템 대표 “가스터빈, 탄소 배출 0% 도전”

손영창 한화파워시스템 대표가 지난 10일(현지시간) 미국 플로리다 주피터시에 위치한 PSM 본사에서 발언하고 있다. 한화솔루션 제공

[플로리다(미국)=권준호 기자] 한화파워시스템이 연내 가스터빈을 100% 수소로 돌리기 위한 실증 작업에 착수한다. 여기에 수소 생산 원료인 암모니아를 가스터빈 연료로 사용하는 방법도 연구개발(R&D) 중인 것으로 확인됐다. 이를 통해 가스터빈 가동 시 나오는 탄소 배출을 0으로 만들겠다는 계획이다.

"연내 수소 전소 가스터빈 실증 진행"

손영창 한화파워시스템 대표는 지난 10일(현지시간) 미국 플로리다 주피터시에 위치한 PSM 본사에서 기자들과 만나 “수소만을 연료로 가스터빈을 돌리는 기술은 이미 개발한 상태”라며 “올해 연말까지 수소 전소(100%) 가스터빈에 대한 실증을 진행할 것”이라고 말했다. 가스터빈은 연소기에서 가열된 고온고압의 가스를 팽창해 에너지를 발생시키는 기구다.

수소 혼소는 기존 액화천연가스(LNG)를 연료로 하는 가스터빈에 수소를 일정 비율 섞은 기술이다. LNG 연소보다 이산화탄소(CO2) 발생량이 적어 기업들의 관심이 높다. 앞서 한화파워시스템도 지난 6월 대산에서 한화임팩트, 한국서부발전 등과 80메가와트(MW)급 중대형 가스터빈을 활용, 세계 최초로 국내에 수소 혼소율을 약 60%까지 끌어올리는 데 성공했다. 손 대표는 “이는 가스터빈 연료에 수소와 LNG를 약 6대 4 비율로 섞었다는 뜻”이라며 “이때 CO2 배출량은 LNG만을 연료로 사용했을 때보다 22% 감소했다”고 설명했다.

한화파워시스템이 수소 혼소 및 전소에 집중하는 이유는 해당 사업이 실제로 탄소를 줄일 뿐 아니라 경제적으로도 중요한 역할을 할 것이라는 확신 때문이다. 터빈 재생과 수소 전소를 통해 수명이 다 된 LNG 발전 설비 수명을 연장하면 경제적 효과가 더욱 커질 것이라는 게 회사 설명이다.

손 대표는 수소 전소에서 중요한 역할을 하는 두 요소가 연소기술과 연소 시 나오는 질소산화물(NOx) 양 조절이라고 봤다. 그는 “수소는 불이 굉장히 잘 붙기 때문에 화염이 역으로 타고 들어오게 되면 연소기에 데미지를 입게 된다”며 “따라서 안정적으로 연소할 수 있는 비율을 찾는 게 중요하다”고 했다. 그러면서 “연소 시 나오는 NOx 양도 한 자리를 넘어가면 안된다”고 덧붙였다.

美 에너지 대기업, 실증 전 협력 요청

아직 실증 전이지만 벌써 협력을 요청하는 곳도 생겼다. 그는 “아직 구체적인 이야기는 안 들어왔지만, 미국의 한 에너지 대기업이 자신들 가스터빈을 수소 전소로 개조해 달라는 제안은 들어왔다”며 “확실히 CO2 배출이 많은 곳들의 관심이 높다”고 언급했다.

한화파워시스템은 향후 수소 원자를 포함하고 있는 암모니아를 아예 가스터빈 연료로 사용하기 위해 관련 R&D를 진행 중이다. 손 대표는 “업계에서는 수소 사용 관련 기술개발은 어느 정도 마무리 단계라고 보고 있다”며 “때문에 상당수가 암모니아 연구 쪽으로 방향을 틀었다”고 말했다. 통상적으로 수소를 생산하는 방법은 ‘암모니아 크랙킹’(암모니아를 고온으로 가열해 질소를 분리하는 과정)인데, 암모니아 자체를 연료로 사용하면 고온으로 가열하는 과정을 줄일 수 있다는 게 손 대표 설명이다.

한화파워시스템은 국내 이외에도 미국, 네덜란드 등 다양한 지역 가스터빈에 수소 혼소를 적용하고 있다. 지난 2018년 상업 가동을 시작한 네덜란드 남부지역 및 로테르담 지역 123MW 가스터빈의 수소 혼소율은 각각 30%, 미국 뉴저지 지역 172MW급 가스터빈은 40% 등이다. 손 대표는 “세계 최고 기술력과 다양한 기종의 호환을 기반으로 수소 혼소 터빈 사업에서 종합 솔루션을 제공하겠다”고 했다.