"4년 후 100% 수소로만 전기 만들겠다"...한화의 이유 있는 자신감

손영창 한화파워시스템 대표가 지난 10일(현지시간) 미국 플로리다에 위치한 PSM 주피터 공장에서 한화의 수소발전 사업에 대해 설명하고 있다. /사진제공=한화솔루션

"한화는 2027년까지 오직 수소 연료만으로 전기를 생산하는 수소 전소 발전 상용화에 도전하려고 합니다."

지난 10일(현지시간) 미국 플로리다에 위치한 PSM 주피터 공장에서 만난 손영창 한화파워시스템 대표는 이같이 말했다. 그는 "수소로 생산한 청정한 에너지로 현재의 삶을 영위할 수 있도록 하는 것이 목표"라며 "한화파워시스템 홀딩스 산하의 한화파워시스템, PSM, 토마센에너지 3사가 힘을 합쳐 수소전소 발전 비즈니스를 선점하겠다"고 강조했다.

수소혼소 발전은 가스터빈에 수소와 천연가스(LNG)를 같이 연소해 발전하는 방식이다. 무탄소 에너지원인 수소를 섞는 비율이 높아질수록 탄소 배출량을 줄일 수 있다. 수소혼소 발전은 탄소배출이 전혀 없는 100% 수소 발전을 달성하기 위한 징검다리인 셈이다. 한화그룹은 지난 2021년 가스터빈 부품업체인 미국 PSM사와 네덜란드 토마센 에너지의 지분 100%를 인수해 수소혼소 발전 원천 기술을 국내기업 최초로 확보했다.

한화는 미국, 유럽, 일본 등을 제치고 글로벌 선두를 달리고 있다. 지난 4월 세계 최초로 상업운전 목적으로 사용하기 적합한 중대형(80MW급) 가스터빈에 60% 수준의 수소혼소 발전에 성공했다. 수소와 LNG를 약 6 대 4 비율로 섞어 연료로 썼다는 의미다. 100% LNG 연료로만 가스터빈을 돌릴 때와 비교해 이산화탄소 배출은 22% 저감됐고, 질소산화물(NOx) 배출량 역시 6ppm 이하로 줄었다.

이 과정에서 독자적으로 기술 개발한 연소기 '플레임시트'(FlameSheet)를 적용했다. 연소기 기술은 수소혼소 발전의 핵심 중 하나다. 특히 한화의 연소기는 다양한 가스터빈 엔진 기종에 적용할 수 있어 호환성이 높다. 손 대표는 "해외 가스터빈 제조업체에 대한 기술 의존 없이 독자적으로 개발한 연소기 기술을 적용했다"며 "국산화에도 성공해서 미국에서 수주하면 한국에서 만든 연소기가 운송되는 구조"라고 했다.

PSM의 연소기 '플레임시트'(FlameSheet) 제품 모습/사진제공=한화솔루션

오래된 LNG 가스터빈을 재활용하기 때문에 경제적 효과를 배로 높인다. 한화는 노후 가스터빈을 개조해 수소혼소 발전으로 사용한다. 가스터빈을 정비하고 부품을 수리·공급하는 기존 애프터마켓 서비스에서 사업 영역을 넓힌 것이다. 미국과 네덜란드에는 이미 한화의 개조를 거쳐 30~40% 수소혼소율로 상업 가동 중인 가스터빈이 있다. 손 대표는 "친환경 연료전환의 흐름으로 더 이상 새롭게 가스발전소를 건설하는 회사는 없다"며 "좌초자산이 될 뻔한 가스터빈의 부품을 교체해 성능을 업그레이드시키는 데 더해, 수소까지 연료로 쓸 수 있도록 개조하는 것이 사업모델"이라고 했다.

한화는 2027년까지 수소 전소 발전 상용화에 도전한다. 오직 수소만을 연료로 전기를 만들어 무탄소 청정 에너지를 확보하겠단 계획이다. 현재 100% 수소를 때우는 연소기가 개발된 상태다. 올해 안에 충남 대산에서 발전 테스트를 마치고, 상용화를 향해 달린다. 손 대표는 "수소 100% 발전에 도달하고 나면 세계 발전시장에 미칠 여파가 크다"며 "기술적으로 수소전소 발전 기술을 확보했다고 확신하고 있고, (세계에서) 가장 빠르게 나아가고 있다"고 했다.

다음 목표는 암모니아다. 수소 전소 발전에 대한 연구를 마무리했다고 판단하고 암모니아 발전 연구로 방향을 틀었다. 최근 조선업계에서는 수소와 암모니아를 연료로 쓰는 친환경 선박을 차세대 먹거리로 주목하고 있다. 수소혼소 선박 엔진 개발과 함께 암모니아 운반 기술, 암모니아를 다시 수소로 변환하는 크래킹 기술 등에 집중 투자하고 있다. 이 과정에서 한화오션과의 시너지 효과도 기대한다.

손 대표는 "세계 최고의 기술력과 다양한 기종과의 호환을 기반으로 수소혼소 터빈 사업에서 종합 솔루션을 제공하겠다"라며 "글로벌 친환경 에너지기업으로서 한화그룹 안에서 시너지를 창출하고 신규 사업 모델을 적극 발굴할 계획"이라고 밝혔다.

주피터(미국)=이세연 기자 2counting@mt.co.kr