지역거점 수소사업 속도···남부발전, 신기술 확보에 총력

부산시 시작으로 경주·함안 등 지역협력 수소사업 확대

수소·질소 합성한 그린 암모니아 등 신기술 확보 노력

30% 수준의 수소혼소 가능 대형 가스터빈 도입 성공

자료=한국남부발전

한국남부발전이 미래에너지 사업에 속도를 내고 신기술 확보에 총력을 기울인다. 대표적으로 수소발전 사업을 키워 지역 거점에 수소 벨류체인 구축에 힘쓰겠다는 복안이다.

지난해 남부발전은 수소 관련 사업을 담당할 '수소융합처' 조직을 신설하고 다양한 사업을 추진 중이다. 특히 부산·경주·함안 등과 수소경제 활성화를 위한 업무협약을 체결해 지역 거점을 활용하고 있다. 궁극적으로 2030년까지 수소발전 1.7GW를 달성한다는 목표를 설정하고, 생산-운송·저장-활용까지 아우르는 시설을 만들 계획이다.

남부발전이 수소 분야의 사업을 확대하는 것은 최근 정부의 탄소중립 정책에 의한 에너지 전환에 대응하기 위해서다. 정부의 탈석탄 정책에 이어 2050년에는 LNG복합화력발전소 역시 대부분 폐지돼야 하는 상황이다. 이에 남부발전은 대체 에너지 해답으로 '수소'에 중점을 둔 셈이다.

앞서 중장기적인 수소 발전 추진 과제를 발표하기도 했다. 단기적으로는 2023년까지, 이후 중기(2024~2026년), 장기(2027~2030년)로 구분해 그린수소 연료전지 및 가스터빈 활용까지 추진하겠다는 방칭이다.

이를 위해 남부발전은 지역 곳곳에 수소경제 활성화를 위한 거점 구축에 속도를 내고 있다. 생산과 운송 및 저장, 활용까지 사업을 추진할 수 있는 여건을 마련하기 위해서다. 지난해에는 부산시와 업무협약을 통해 탄소중립을 선언한 부산시와 에너지전환 분야에서 협력하기로 했다.

부산시는 항만과 철도가 모두 발달한 도시다. 남부발전은 부산시의 이 같은 인프라를 활용해 연료도입과 수송 분야의 사업을 확대한다는 방침이다. 특히 최근 수소 운송 및 저장 분야의 대안으로 떠오르는 암모니아의 도입이 가능해질 전망이다.

암모니아는 영하 252.9℃에서 액화되는 수소를 운송하는 과정에서 액체상체를 유지할 수 있는 효율적인 대안으로 떠오르고 있다. 이에 남부발전은 재생에너지 등을 통해 생산한 수소를 질소와 합성해 만든 그린 암모니아를 해외에서 부산으로 배를 통해 들여오겠다는 구체적인 대안을 내놨다.

또 부산시의 철도 인프라를 통해 전국에 마련된 지역거점으로 운송이 가능하다는 비전도 제시했다. 단순히 연료를 확보하는 데 그치지 않고 이를 활용하기 위한 방안도 모색 중이다.

남부발전은 최근 함안군·한국도로공사 등과 함께 수소복합단지 조성을 위한 업무협약을 체결했다. 함안 톨게이트 인근 유휴부지 8930㎡(약 2700평)에 수소 복합단지를 조성, 총사업비 700억원을 투입해 10MW 규모의 연료전지 발전단지와 수소 충전소 등을 지을 계획이다.

지난해 7월에는 한전KPS, 네오마루, 신한자산운용, 아이티에너지와 함께 '나주 혁신산단 연료전지 발전사업' 공동개발을 위한 업무협약을 체결하기도 했다. 나주시 혁신 산업단지 내 30MW 규모의 연료전지 발전소를 건설하기 위해서다. 이번 사업에 투입되는 총사업비는 1630억원으로 올 하반기에 착공, 오는 2024년 상반기부터 운영을 개시할 예정이다.

남부발전은 지난해 10월 단일 규모로는 세계 최대 수준인 신인천빛드림 수소연료전지 운영도 개시했다. 신인천발전본부 부지 내에 80MW 규모로 연료전지 발전단지를 조성해 연간 700GWh의 전력을 생산할 수 있는 능력을 갖췄다.

남부발전이 관리하고 있는 모든 LNG 복합화력발전소 내에 수소연료전지를 설치한다는 계획이다. 이를 통해 가스복합과 수소기술이 자연스럽게 연계될 수 있는 환경을 마련할 것으로 기대된다. 실제 남부발전은 최근 가스터빈에 수소 혼소 기술을 확보하는 데도 관심을 기울이고 있다.

한국형 녹색분류체계(K택소노미)에서 인정하는 LNG 발전 가이드라인에서는 2030년 기준 온실가스 배출량 250gCO2eq/kWh를 달성해야 한다. 현시점에서는 사실상 수소 혼소, 나아가 전소를 목표로 기술을 개발해야만 목표치를 달성할 수 있을 것이라는 게 전문가들의 진단이다.

이와 관련 남부발전은 신인천복합화력발전소와 부산복합화력발전소 등에 설치된 가스터빈을 30% 수준의 수소 혼소발전이 가능하도록 연소기 설비 개선 등을 추진할 계획이다.

지난해 남부발전이 세종시에서 착공한 신세종빛드림 열병합발전소는 국내 발전사 최초로 30% 수준의 수소혼소가 가능한 대형 가스터빈을 도입한 바 있다. 남부발전은 2028년을 목표로 수소 혼소 발전에 힘을 쏟고 있다.

남부발전 관계자는 "수소 생산부터 운송 및 저장, 활용까지 연계하는 것이 남부발전의 원대한 꿈이다"며 "이를 위해 최근 다양한 지자체 협력형 수소 연료전지 등의 사업을 논의 중이다. 부산이나 경주, 함안 등 외에도 천천히 늘려갈 계획이다"고 말했다.