석탄으로 먹고 살던 발전 공기업의 변신...그 중심엔 '수소'

12일 서울 코엑스 A홀에서 개막한 '그린 비즈니스위크 2022(GBW 2022)'에 설치된 한국서부발전 부스 모습/사진=김상준 기자

발전 공기업들이 수소에 꽂혔다. 수소를 활용해 온실가스를 중화·무해화하는가 하면 국내 최대 규모 '그린수소' 생산 설비 실증 사업을 펼치기도 한다. 풍력, 태양광 등 재생에너지로 눈을 돌린지는 이미 오래다.

12일 서울 코엑스 A홀에서 개막한 '그린 비즈니스위크 2022(GBW 2022)'에 한국서부발전, 한국남부발전, 한국남동발전 등 발전 공기업이 출동했다. 석탄 등 화석 연료를 활용해 전기를 생산한 과거를 뒤로 하고 앞으로는 탄소 중립을 목표로 수소를 활용해 발전하기 위한 계획을 밝혔다.


한국서부발전은 수소를 활용한 온실가스 감축 기술 개발을 추진하고 있다. 서부발전이 겨냥한 가스는 주로 전력 설비의 절연 물질 등으로 쓰이는 SF6(육불화황)이다. SF6는 이산화탄소 등 6대 온실 가스 가운데 지구 온난화 지수가 가장 높다. 이산화탄소의 약 2만3900배에 달한다.

서부발전은 2024년까지 한국전력과 함께 수소 연료를 사용한 SF6 분해 설비 기술 개발을 마칠 계획이다. 문제중 서부발전 환경기술처장은 "이번에 개발하는 새 기술은 수소를 연료로 하는 기술로, SF6 분해율이 99% 이상"이라며 "2025년에는 분해 설비를 설치·운영해 탄소배출권을 확보하겠다"고 말했다.

서부발전은 또 차세대 수전해 설비도 개발하고 있다. 그린수소를 생산하기 위한 수전해 설비에는 필연적으로 에너지 저장 장치(ESS)가 붙는다. 태양광 등 재생에너지의 간헐성과 변동성 때문이다. 서부발전은 수전해 설비의 운전 범위를 기존 50~100%에서 10~100%로 확대 설계했다. 재생에너지를 통한 전력 공급이 줄어도 설비가 작동하기 때문에 ESS 설치가 최소화된다.

12일 서울 코엑스 A홀에서 개막한 '그린 비즈니스위크 2022(GBW 2022)'에 설치된 한국남부발전 부스 모습/사진=김상준 기자

한국남부발전은 지난 9월부터 제주도 그린수소 생산 설비 실증 사업에 착수했다. 제주도청, SK E&S, 지필로스 등 14개 기관과 컨소시엄을 구성해 추진하는 사업으로, 12.5메가와트(MW)급이다. 국내 최대 규모 수소 사업이다. 남부발전은 2026년 3월까지 알카라인(AEC), 고분자전해질(PEM), 고체산화물(SOEC), 음이온교환막(AEM) 등 현재까지 나온 모든 수전해 시스템을 실증할 계획이다.

2025년부터는 연간 약 1200톤(t)의 그린수소를 생산할 전망이다. 박종균 남부발전 수소산업정책실 차장은 "2025년부터는 하루에 3t의 그린수소를 생산될 예정"이라며 "수소 자동차 '넥소' 기준으로 500대, 수소 버스 기준 100대를 굴릴 수 있는 양"이라고 말했다. 박 차장은 "이번 사업에는 수소 생산을 위해 필요한 체계나 국내 기준 등에 대한 연구 과제도 포함돼 있다"고 말했다.

12일 서울 코엑스 A홀에서 개막한 '그린 비즈니스위크 2022(GBW 2022)'에 설치된 한국남동발전 부스 모습/사진=김상준 기자

한국남동발전은 풍력 발전과 연료 전지에 집중하고 있다. 남동발전은 국내 최초로 해상 풍력 단지인 탐라해상풍력발전단지를 구축해 운영하고 있다. 남동발전은 전국의 바다에서 풍력 발전을 통해 5기가와트(GW) 이상을 생산할 계획이다. 세계 최초로 복층형 연료 전지 발전 사업을 개시하기도 했다. 복층 구조는 단층 구조와 비교해 사업 부지가 25%만 필요하다.

박수진 남동발전 수소경제사업부 과장은 "풍력, 태양광 등 재생에너지를 이용해 그린수소를 생산하는 사업 모델 구축을 추진하고 있다"며 "내년에는 구체적인 윤곽이 나올 수 있다"고 말했다.