한화와 한국서부발전은 지난 21일 충청남도 서산시에 위치한 한화임팩트 대산 사업장에서 ‘대산 수소터빈발전 실증 기념식’을 개최했다.
이번 기념식은 한화가 세계 최초로 이뤄낸 80MW급 중대형 가스터빈의 혼소율 59.5% 수소 혼소 발전 실증 성과를 축하하기 위해 마련된 것으로 한화는 80MW급 중대형 터빈 기준 세계 최고 혼소율인 59.5%의 수소 혼소 발전에 성공했다.
더불어 배출가스 내 CO2와 NOx를 획기적으로 저감했다는 점에서 친환경 수소 혼소 발전 상용화를 앞당길 유의미한 성과로 인정받고 있다고 설명했다.
한화임팩트 김희철 대표이사는 기념사를 통해 “LNG 가스터빈을 활용한 수소혼소 발전이 국내에서도 실제로 가능하다는 것을 입증해 보인 것으로 상용화에 한 걸음 더 다가섰다”며 “한화는 여기서 멈추지 않고 수소 100% 전소 발전을 위해 도전해 나갈 것”이라고 말했다.
한화는 서부발전과 함께 2021년 8월부터 수소혼소 발전 기술의 실증을 충남 대산에서 준비해왔으며, 2023년 4월 중대형 (80MW급) 가스터빈의 수소 혼소율 59.5% 실증을 세계 최초로 성공하여 수소혼소 발전 기술의 국산화에 성공했다.
한화는 59.5%의 혼소율로 발전하는 동안 LNG 전소(100%) 발전 대비 배출가스 내 CO2 저감율은 실증 목표의 최고 수준인 22%를 달성했고 NOx 배출량은 6ppm 이하로 저감했다. 국내 LNG 가스터빈 발전소의 대기오염물질(NOx) 배출허용기준 20ppm 대비 약 30% 수준을 별도 저감장치 없이 달성한 것이 주목할 점이다.
한화는 "이런 성과는 ‘수소 연소기 기술’과 ‘화염 제어 기술’에 기반한다"며 "온실 가스 배출량 감축을 위해 수소 혼소율을 올리면서도 동시에 안정적으로 발전 출력을 유지하기 위해서는 높은 수준의 화염제어 기술이 필요하다. 수소는 LNG보다 7~8배나 빠른 속도로 연소되기 때문에 연소기의 화염이 연료 공급장치로 역류하여 손상을 입히는 ‘화염 역화(Flashback)’ 현상을 제어해야 한다"고 전했다.
이와 함께 별도의 저감장치 없이 연소 조건을 제어하여 저공해 연소가 가능하도록 하는 연소기 기술을 개발한 바 있다.
또 한화는 "대산 실증 사업으로 확보한 수소 혼소 기술국산화에 더해 국내 8개 중소∙중견기업과 국책 사업을 통한 제작국산화를 완성하고자 한다"며 "수소 100%를 연료로 사용하는 무탄소 발전 기술의 개발을 위해 대산 실증 사이트에서 100% 전소에 도전할 계획을 가지고 있으며, 이 기술을 기반으로 국내 및 글로벌 시장을 대상으로 무탄소 발전사업을 확대해 갈 계획"이라고 밝혔다.
