고순도 수소생산 성공 및 수소연료전지 발전시험 예정
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최근 수소의 대량 생산 가능성으로 큰 주목을 받고 있는 IGCC가 서부발전의 사업소 중 하나이자 코어 발전소인 태안발전본부에서 한창 가동 중에 있다.
서부발전은 이러한 IGCC의 운영을 통해 이산화탄소와 각종 유해물질 배출을 천연가스 복합발전 수준으로 획기적으로 줄일 수 있다는 점에 만족하지 않고 이와 연계된 IGFC 개발 연구에 박차를 가하고 있다.
서부발전은 산·학·연 협력을 통해 내년까지 석탄합성가스 정제 및 전환기술을 개발해 고순도의 수소를 자체 생산하고 이와 연계해 100kW급 수소연료전지로 발전하는 것을 목표로 하고 있다.
IGFC 기술의 핵심은 황(S)이나 중금속, 미세 분진 등이 포함된 석탄가스를 연료전지의 연료로 사용 가능한 고순도의 수소로 전환시키는 것이다.
지금 현재는 정부과제 참여 기관별로 기술 개발이 한창 진행 중이며 태안발전본부 IGCC 부지 내 IGFC Test Bed를 구축해 파일럿 플랜트 등 시험설비를 통해 기술개발에 매진하고 있다.
그 결과 지난해 11월 연구설비를 활용, IGCC 공정에서 추출한 석탄가스를 정제 및 전환하여 99.99%의 고순도 수소를 최초로 생산하는 성과를 거뒀다.
이 시험을 통해 약 300㎏의 수소를 생산했으며 이는 수소 자동차로 3만㎞의 거리를 이동할 수 있는 수준이다.
IGFC 기술의 또 다른 한축을 이루는 핵심은 고순도 수소를 이용해 연료전지로 발전하는 것이다. 연료전지의 종류에는 인산형(PAFC), 용융탄산염(MCFC), 고체산화물(SOFC), 고분자전해질(PEMFC) 등이 있다.
서부발전은 고등기술연구원과 함께 지난 5월 국산화 연료전지 기술 개발 및 안정적 수급을 위해 국내 기업과 100kW급 PEMFC 형식의 연료전지를 개발하기로 협약했다.
IGFC 기술은 석탄가스화, 가스터빈 복합발전, 고순도 정제, 연료전지 발전이 융·복합된 차세대 신기술로 이 분야의 국·내외 시장 선점시 고부가가치 산업 육성과 고용증대 효과 등 파급효과가 매우 클 것으로 예상된다.
일반 석탄 화력에 비해 발전효율이 높고 이산화탄소나 유해 물질 배출량이 적어 기존 석탄 화력을 대체할 신개념 발전기술로서 향후 전망도 밝은 편이다.
서부발전 관계자는 “IGFC 핵심기술 연구가 최종 단계에 도달한 상태로 수소경제로의 에너지 전환을 선도하는 신기술이 곧 탄생할 것”이라며 “이러한 신기술이 국내 전력산업계에 성공적으로 정착되기 위해서는 설비 대용량화와 표준화를 통한 보급 확대로 건설비를 낮추려는 노력과 REC(신재생에너지 공급인증) 이행비용 보전, REC 가중치 상향 등 정책적 지원 역시 필요하다”고 말했다.
