버릴 것없는 발전소부산물

[아시아경제 이경호 기자]발전소의 친환경 노력이 가시화되면서 석탄화력발전소에서 필수로 배출되는 탈황석회석이 석고로, 석탄재는 시멘트원료로, 냉각수는 어패류 양식장의 양어용수로 사용되고 있다.

15일 남동발전(사장 장도수)에 따르면 영흥화력본부는 석탄 화력 발전소에서 필히 배출되는 산업 부산물인 석탄재 등을 재활용해 연간 매출액 약 52억의 부가수익을 거두고 있다.영흥화력본부(본부장 백남호)는 총 시설용량 3340MW급으로 수도권 전체 전력 사용량의 약 20%를 담당하고 있는 국내 최대 규모의 석탄 화력발전소. 하루 유연탄(석탄) 사용량만 2만8000t이고 20t 덤프트럭으로 계산하면 하루 약 1400대 분량이 연소되고 있는 셈이다.석탄 연소 후 나오는 황산화물을 약 97% 제거해내고 있는 '배연탈황설비'의 촉매제로 '석회석'을 쓰고 있는데, 하루 약 400t 가량을 소모한다. 보일러를 596℃까지 승온해 발생하는 고온 고압의 수증기로 터빈을 돌려 전력을 생산하는데 이때, 더워진 터빈을 식히기 위해 바닷물을 냉각수 로 사용하기도 한다. 영흥화력본부는 석탄재와 석회석, 그리고 폐수 및 냉각수를 거의 90% 이상 전량 재활용하고 있다.

◆석탄재를 '시멘트'와 '인공경량골재'로
우선 화력발전소에서 석탄을 연소시키면 당연히 석탄재가 나온다. 석탄은 보통 85%가 연소되고 15% 정도가 석탄재로 남게 되는데 그 15%의 석탄재 중에서도 9할은 비회(Fly Ash)로, 1할은 무겁고 가라앉는 저회(Bottom Ash)로 구분된다. 비회(Fly Ash)는 2009년도 기준으로 연간 약 85만톤이 발생하는데그중에서도 평균 50만8000t이 시멘트 원료로 재활용 되고 이 분량이 곧바로 시멘트와 레미콘 회사로 판매된다.비회를 재활용 하면서 거두어 들이는 연간 매출액이 약 31억8000만원이다.

저회(Bottom Ash)는 연간 15만t정도가 발생하는데 지금까지는 대부분 석탄재 매립지인 '회 처리장'에 묻어왔다. 회 처리장은 약 25년(현재 약 20% 매립완료)정도의 매립 과정을 거쳐 생기는 부지에다 공원을 조성하는 형태로 재활용하는 것이 당초 목표 였으나 이제는 상황이 달라졌다. 저회를 활용해 인공경량골재를 만들어내는 기술과 설비가 가능해졌기 때문이다. 영흥화력본부는 지난 4월 6일 공사비 약 166억원 규모의 '인공경량골재' 생산 실증 설비 단지 건설을 위한 착공식을 가졌다. 인공경량골재는 저회(Bottom Ash)와 준설 공사시 발생하는 준설토 등의 산업 부산물을 효과적으로 자원화하여 경량콘크리트와 보도블럭, 방음재, 단열재 등과 같은 각종 건축자재에 재활용 되어지는 순수한 세라믹 소재다.

◆석회석에서 1.72배의 석고 얻어
석탄화력 발전소의 3대 환경저해 요소는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 비산 먼지 등이다. 영흥화력은 배출 허용 기준치보다 3분의 1수준으로 운영할 수 있는 세계 최첨단 수준의 환경설비인 배연탈황, 배연탈질, 전기집진기가 있다. 이는 발전소 총 건설비의 25%에 해당하는 약 8100억원을 투자하고 발전소 운영 원가의 약 3%를 환경설비 운영에 할애하고 있다. '배연탈황설비'는 황산화물을 거르는 촉매제로 '석회석'을 쓰고 있는데 현재 연간 약 15만t, 하루 약 400t 정도를 국내 강원 일대에서 묵호항을 통해 전량 반입해오고 있다. 이 석회석은 탈황과정에서 황산화물질과 반응하여 황산을 걸러냄과 동시에 고순도의 석고로 탈바꿈한다. 연간 약 15만t의 석회석이 약 1.72배인 약 24만t 이상의 고순도 '탈황 석고'로 전량 재활용 되면서 각종 석고보드 등 건축자재 업계에 판매되어 연간 매출액만 약 21억원 이상의 수익을 올리고 있다.

◆방류수 배출않고 양식장 등 내부서 순환
영흥화력본부는 방류수를 전혀 외부로 배출하지 않고 발전소 안에서 재순환하거나 재활용할 수 있는 무방류 시스템의 폐수처리 설비를 통해 내부에서사용한 방류수를 생활용수, 공업용수로 전량 재활용하고 있다. 전력 생산과정에서 더워진 가스 터빈을 식히고 바다로 내보내는 냉각수를 배출 라인의 낙차를 이용해 전력을 생산하는 소수력 발전에도 재활용하고 있다. 어패류 양식장에서는 전복, 민어, 점농어, 조피볼락 등의 고품종 치어ㆍ치패 들을 평균 약 100만미 가량 키우고 있는데, 연간 2~3회 정도 인근 해역에 무상 방류해 수자원 확장을 통한 지역 어업 종사자들의 소득증대와 생계 개선에 적극 보탬이 되고 있다.

영흥화력본부는 지난 2007년 11월에는 3㎿급 소수력발전소를 완공했고, 2006년에는 단일용량으로 국내 최대 규모인 1MW급 태양광발전 단지를 완공하고 본격적인 상업운전에 들어갔다. 지난 1월에는 영흥화력본부 신노루 지역내에 국내 최초의 순수 국산 기술력으로 건설하는 국산 풍력발전 단지 실증 설비 착공에 들어갔다. 2011년 5월 준공을 목표로 총 건설비용 443억원의 사업비가 투입되는 2.5MW급 순수 국산 풍력 발전기 8기(총 시설용량 20MW)를 완광할 계획이다. 여기서 2.5MW 출력의 크기를 알기 쉽게 설명하자면, 가정에서 흔히 쓰는 20W짜리 작은 형광등을 12만5000개 켜는 용량이다.

영흥화력본부의 관계자는 "정부의 신재생에너지 육성 방침에 따라 지난 2008년 0.1%에 불과했던 영흥화력 신재생에너지 발전 비율을 오는 2020년도에는 12%까지 끌어 올려 명실공히 '종합 친환경 에너지 발전소'로서 거듭날 계획"이라고 말했다.

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이경호 기자 gungho@