[단독]노후 복합화력발전소 ‘수소 혼소’로 연장? “온실가스 감축 효과 미미”

보령복합발전소 전경. 한국중부발전 제공.

일부 노후 복합화력 발전소가 수소 혼합연소(혼소)로 탈바꿈을 통해서 수명 연장을 추진한다. 그러나 수소를 섞어 발전하더라도 온실가스 감축량은 미미한 것으로 나타났다. 노후 화력발전소를 수소 혼소로 전환하는 사례가 점점 늘어날 것으로 예상되는 가운데 탄소 중립 달성을 위해 수명 연장에 신중해야 한다는 지적이 나온다.

12일 구자근 국민의힘 의원실에 따르면 한국중부발전은 SK E&S와 공동 추진 중인 블루 수소 플랜트 에서 생산되는 수소의 수요처로 보령복합 발전 1∼3호기를 지목했다. 중부발전은 수소 비율을 최대 30%로 할 경우, 연간 2만6000t의 수소를 소비할 것으로 예상했다.

보령복합 발전 1∼3호기의 가스터빈 수명이 2027년에 끝나는 점을 고려하면 석탄과 액화천연가스(LNG) 기반인 노후 복합화력 발전기를 LNG와 수소를 섞어 발전하는 것으로 바꿔 수명 연장을 추진하는 셈이다. 이를 위해 중부발전은 2022년 10월부터 자체 연구·개발(R&D)를 통해 관련 기술을 개발 중이다.

앞서 중부발전은 SK E&S와 약 3조원을 투자해 연 25만t의 블루 수소를 생산할 공장을 건설한다는 계획을 내놨다. 여기서 생산한 블루수소를 LNG와 함께 태워서 발전기를 돌리는 것이다. 블루 수소는 LNG를 개질해 얻는 수소로, 개질 과정에서 나오는 탄소를 포집한다. 화석연료로 만드는 ‘그레이 수소’보다는 탄소 배출량이 적지만, 재생에너지로만 생산하는 ‘그린 수소’보다는 더 많은 탄소를 배출한다.

다만, 수소 혼소를 하더라도 온실가스 감축량은 미미한 것으로 나타났다. 중부발전이 김성환 더불어민주당 의원실에 제출한 자료를 보면 수소 혼소 비율이 최대 30% 일 경우 각 호기당 온실가스 배출량은 연간 148만4160tCO2ep(이산화탄소환산톤·온실가스를 이산화탄소 배출량으로 환산한 값)에 달했다. 이는 수소를 혼소하지 않았을 때 온실가스 배출량(166만320tCO2ep)에 비해 10.6% 줄어든 규모다. 결국 보령복합 발전 1∼3호기를 수소 혼소로 전환하더라도 여전히 막대한 규모의 온실가스를 배출하는 셈이다.

전문가들은 수소 비율을 이보다 늘리더라도 탄소 배출량이 획기적으로 낮아지지는 않는다고 설명한다. 에너지경제연구원은 기존 LNG 발전에 수소를 50% 섞어도 이산화탄소 배출은 23%밖에 줄어들지 않는다고 보고 있다.

대신 노후 복합화력발전기의 수명이 연장되면서 총 온실가스 배출량이 오히려 늘어날 수도 있다. 기후환경단체인 기후솔루션은 보령 복합 1~3호기를 수소 혼소로 전환할 경우 수명이 약 20년가량 연장될 것으로 전망했다. 기후솔루션 관계자는 “LNG를 조달하는 바로사 가스전 사업 기한이 20년인 만큼 최소한 수소혼소 발전기는 2047년까지는 운영할 것으로 보인다”고 했다. 이 관계자는 “보령 복합 1~3호기에 수소 30% 혼소를 하더라도 온실가스는 총 연간 445만t이 배출된다”며 “결과적으로 20년 동안 보령 복합 1~3호기에서 약 8900만t의 온실가스가 배출될 것으로 추산된다”고 설명했다.

이는 2018년 대비 온실가스를 40% 감축하겠다는 2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)에 부정적으로 작용할 전망이다. 특히 정부는 지난해 3월 ‘제1차 국가 탄소중립∙녹색성장 기본계획’을 통해 석탄발전 감축을 통해 전환(발전) 부분에서 2018년 대비 온실가스를 45.9% 줄이겠다는 계획을 내놨다. 원전은 계획대로 빠르게 늘고 있지만 재생에너지 확충 속도는 지지부진해 탄소 감축 목표치 달성은 불투명한 상황이다.

중부발전은 “보령복합 발전 1∼3호기의 수소 혼소 전환 여부는 아직 확정되지 않았다”고 설명했다.

박상영 기자 sypark@kyunghyang.com