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백주아

한화, 미국 수소혼소 가스터빈 개조 수주…친환경 기업 '도약'

수소혼소율 40% 적용 세계 최초 상업 발전 추진

2021-12-01 11:05

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[뉴스토마토 백주아 기자] 한화(000880)그룹의 화학 계열사 한화임팩트가 미국에서 수소혼소 가스터빈 개조사업을 수주했다. 내년까지 상업 가동 중인 천연가스 가스터빈에 세계 최초로 수소혼소율을 40%를 적용해 탄소 배출량을 줄인다는 계획이다. 
 
한화는 최근 미국 뉴저지주 린든 지역에 위치한 열병합 발전소 수소혼소 가스터빈 개조 사업을 수주했다고 1일 밝혔다. 이번 사업은 수소혼소율을 40%로 높여 상업 발저에 적용하는 최초 사례다. 
 
미국 뉴저지주 린든 지역 열병합발전소 전경. 사진/한화임팩트
 
수소혼소 가스터빈은 가스터빈에 수소와 천연가스를 함께 태워 발전하는 방식이다. 기존 액화천연가스(LNG) 발전소의 노후화된 가스터빈을 적은 비용으로 개조해 이산화탄소 발생을 줄일 수 있는 장점이 있다. 탄소 배출이 전혀 없는 수소전소발전 단계로 가는 중간 단계로 평가 받는다. 앞서 한화는 지난 7월 글로벌 수소가스터빈 분야를 선도하고 있는 미국의 PSM과 네덜란드의 토마슨 에너지 지분 100% 인수를 완료하고 LNG 가스터빈을 수소 가스터빈으로 전환하는 원천기술을 확보했다. 
 
린덴 열병합 발전소는 지난 1992년 상업 가동을 시작해 6기의 가스터빈과 3기의 스팀터빈으로 972메가와트(MW)의 전기와 열을 생산해 인접 정유 시설과 뉴욕주에 공급한다. 수소혼소를 적용해 발전소 가동 과정에서 플레어링으로 태워버리던 부생수소 ROG(Refinery Off-Gas)를 연료로 사용해 연료비를 낮추고 발생하는 공해물질을 줄이는 것이다. 
 
한화는 이번 수주에 최신 질소산화물 처리기술을 적용했다. 질소산화물은 미세먼지, 스모그, 산성비의 원인이 되는 환경오염물질로, 처리 기술이 매우 중요하다. 한화는 최신 기술 FlameSheet™는 수소혼소를 적용하면서도 질소산화물 발생을 9ppm 이하로 줄여 국내 대기환경 규제(10ppm 이하)를 준수한다. 
 
수소혼소 발전의 주요부품인 FlameSheet 연소기. 사진/한화임팩트
 
이번 사업은 인근 정유 공장에서 발생하는 부생가스도 연료로 사용할 수 있다. 연소시 환경오염 물질을 배출하는 부생가스를 연료로 사용해 연료비를 현저히 낮추면서도 오염물질 배출도 최소화 하는 것이다. 
 
허리케인 등 자연재해 발생에 대비해 3중 연료(천연가스·부생가스·초저유황 디젤유) 기술도 적용했다. 허리케인 등으로 정전이 잦은 북미 지역 특성을 고려해 액체 연료도 사용이 가능하도록 맞춤 개조한다. 자연재해로 천연가스 공급이 중단될 경우 저장이 용이한 액체 연료로도 발전이 가능하도록 한 것이다. 
 
한화의 수소혼소 기술은 노후화된 가스터빈 활용을 원하는 다른 발전소에도 적용 가능할 것으로 보인다. 특히 부생가스 처리에 어려움을 겪는 정유 시설에 추가 적용이 기대된다. 
 
현재 한화임팩트는 한국서부발전과 수소혼소율 최대 55%를 적용해 탄소배출량을 최대 20% 이상 저감하는 실증사업을 추진 중이다. 이를 위해 지난 8월 ‘수소혼소 발전 실증과제 협약’을 체결했다. 석유화학공정에서 발생하는 부생수소를 활용해 실증 설비를 수소 100%까지 전소가 가능하도록 개조해 이산화탄소를 일체 발생시키지 않는 친환경 설비로 확대·개발 한다는 계획이다.
 
백주아 기자 clockwork@etomato.com
 
△수소혼소란 : 가스터빈을 개조해 액화천연가스(LNG)에 수소를 섞어 연료로 활용하는 기술로, 100% 수소 시대로 가는 중간 단계로 평가받는다. 
 
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