한화임팩트, 유럽 최대 전력공급사 '수소혼조 가스터빈 개조사업' 수주

독일 유니퍼 가스터빈 발전소 전경. 사진=한화임팩트 제공

한화임팩트는 자회사인 네덜란드 토마센 에너지가 유럽 최대 전력공급업체인 독일 유니퍼(Uniper)의 수소혼소 가스터빈 개조사업을 수주했다고 10일 밝혔다. 유니퍼는 약 34기가와트(GW) 발전용량을 보유 중이다.

이번 사업은 네덜란드 로테르담 지역에 위치한 123A메가와트(MW)급 가스터빈 1기를 수소혼소율 30%가 가능하도록 개조하는 사업이다. 수소혼소 발전은 가스터빈에 수소와 천연가스를 같이 연소해 발전하는 방식으로 탄소배출이 전혀 없는 수소전소 발전의 전 단계로 평가된다. 한화임팩트는 지난해 네덜란드 토마센 에너지와 미국 PSM사의 지분 100%를 인수해 수소혼소 발전 관련 원천기술을 확보했다.

이번 수주는 상업가동 중인 가스터빈 발전기에 수소혼소를 적용한 세번째 적용 사례다. 첫번째는 2018년부터 상업가동 중인 네덜란드 남부지역 123MW급 가스터빈 1기에 수소혼소율 25%를 적용한 사례이며, 두번째는 2021년 12월에 수주한 미국 뉴저지 지역 172MW급 가스터빈 1기에 수소혼소율 40%를 적용한 사례다. 모두 한화임팩트가 인수한 네덜란드 토마센 에너지와 미국 PSM사가 수행하고 있다.

국내에서는 한국서부발전과 함께 오는 2023년 상반기까지 수소혼소율 50%를 적용하는 실증사업을 진행 중이다. 실증 완료 후 실제 상업발전 중인 가스터빈에도 수소혼소율 50%를 적용할 계획이다.

특히 이번 사업에는 수소혼소 외에 질소산화물 처리기술이 적용된다는 점이 특징이다. 질소산화물은 미세먼지, 스모그, 산성비의 원인이 되는 환경오염물질이다. 가스터빈 내부에서 연료가 연소될 때 질소산화물이 발생하기 때문에 이를 저감하는 연소기술이 중요하다.

한화의 독자 연소기인 LEC-ⅢTM(공기와 연료 배합을 최적화해 질소산화물 및 탄소 배출을 저감하는 기술이 적용된 연소기)과 오토튠TM(연소조건을 제어해 저공해 연소 및 성능을 최적화하는 시스템)은 수소혼소율 30%까지 적용하더라도 질소산화물 발생을 9ppm 이하로 줄여 유럽 대기환경 배출기준(20ppm 이하)을 준수한다.

한편 가스터빈 연료 다변화 기술도 적용돼 기존에 사용 중인 저열량가스 외에 고열량 가스도 사용할 수 있게 한다. 유니퍼는 네덜란드 동북쪽 흐로닝언 가스전에서 공급하던 저열량 가스(1만kcal/N㎥ 이하)를 연료로 사용해 왔다. 2023년 흐로닝언 가스전이 폐쇄됨에 따라 그 대체로 수입 고열량 가스를 사용할 예정이다. 한화는 연료 다변화 솔루션으로 수소를 포함한 다양한 천연가스 연료를 가스터빈에 사용이 가능하도록 할 예정이다.

한화임팩트 관계자는 "수소혼소 기술, 질소산화물 저감기술, 연료 다변화 기술 등 복합 솔루션으로 현재 운영 중인 가스터빈의 연료 확장성을 높일 계획"이라며 "아울러 2030년 EU의 탄소 중립 목표에 따라 탄소배출량 저감을 원하는 유럽지역 내 발전 및 전력공급업체들을 대상으로 글로벌 사업을 확대해 나갈 것"이라고 강조했다.