[공기UP, 현장에서] '한국형 1호' 가스터빈 온다…김포·인천 열공급 중추 담당

서부발전 김포열병합발전소
두산重 국내 기술 첫 개발
전기 50만·열 8만가구 공급
에너지효율 평균 82%대
2023년 7월 상업운전

경기도 김포시 소재 학운2일반산업단지에 위치한 김포열병합발전소 건설현장

경기 김포시 소재 학운2 일반산업단지에 위치한 김포열병합발전소. 최근 방문한 이 발전소는 국내 최초로 개발한 한국형 가스터빈 설치를 위한 설비 공사가 한창이었다. 총 10만81㎡로 비교적 크지않은 사업 면적에 가스터빈과 증기터빈 등 총 20개 설비를 촘촘하게 배치하면서 공간 효율을 극대화했다.

김포열병합발전소의 특징은 국내 처음으로 두산중공업에서 우리기술로 개발한 국산 가스터빈을 활용해 전기(495㎿)와 열(281Gcal/h)을 동시 생산한다는 점이다. 현재 전국 161기에 달하는 가스터빈은 전량 해외기업에서 수입한 제품으로 그동안 구매 및 유지 보수에만 약 36조원의 비용이 든 것으로 추산된다. 내년 2월부터 시행하는 발전 실증사업이 성공하면 우리나라는 미국·독일·일본 등에 이어 세계 5번째로 발전용 가스터빈 기술 보유국 반열에 오르게 된다.

이곳에서 생산한 전기와 열은 각각 인근 50만가구와 8만가구에 공급한다. 김포지역 신도시가 점차 확대하면서 기존 서인천복합화력발전소의 열공급 부족 우려를 대체할 수 있을 전망이다. 현재 인천 청라지구부터 김포 한강신도시 지역은 서인천복합화력발전소에서 열을 공급 받고 있지만 김포열병합발전소가 상업운전에 들어가면 김포 신도시는 물론 인천 검단신도시의 수요에 중추적 역할을 담당하게 된다. 열병합발전소는 전기와 열을 동시에 생산해 에너지효율을 극대화한 것이 특징이다. 일반발전의 에너지효율이 평균 55%에 그치는 반면 열병합발전의 에너지효율은 평균 82%대로 약 27%포인트 앞선다. 특히 김포열병합발전소는 최신 친환경 설비인 저녹스버너, 탈질설비 등을 장착해 대기오염물질인 질소산화물 배출량을 효율적으로 줄여준다. 발전소의 배출가스 측정자료는 한국환경공단 및 지자체에 전송해 실시간으로 관리한다. 또 90도 이상의 고온가스를 상공 300m 이상 상승시켜 대기 확산에 따른 환경오염을 최소화했다.

김포열병합발전소의 예상 준공 시기는 2023년 7월로 올 3월 현재 종합공정률은 63.48%다. 건설 현장에는 하루 680여명이 근무 중이며 오는 7월 시설 내 수전(전기공급)이 이뤄지면 근로 인력을 최대 850여명으로 확대해 건설에 속도를 낼 계획이다. 발전소의 핵심 설비인 가스터빈동과 증기터빈동이 나란히 자리를 잡은 가운데 그 뒤로 냉각탑과 수폐수처리건물, 원수탱크 등 설비로 인근 지역의 난방을 제공하게 된다. 발전소 및 설비의 침하 방지를 위해 토목 기초인 강관말뚝 5800여개를 25m 깊이로 박아 강도 6.5 지진에 버틸 수 있도록 했다.

이충순 한국서부발전 김포건설본부장이 열병합발전소 건설사업에 대해 설명하고 있다.

김포열병합발전소 건설사업이 이렇게 진행되기까지의 과정은 순탄하지 않았다. 발전소 착공을 앞두고 인근 주민들이 환경오염 피해를 우려하며 거세게 반대해서다. 이에 김포시와 서부발전 등은 지역상생 방안으로 주민 수용성 확보에 나섰다. 구체적으로 김포시는 대곶면에 농기계 지원은 물론 양촌읍 마을안길 정비공사 등을 시행했고, 서부발전은 김포지역의 취약계층 자녀들을 대상으로 연 100명에게 100만원의 장학금을 지원하는 등 인근 주민들과 소통을 강화하며 문제 해결에 나섰다.

발전소 운영에 필수적인 대규모 공업용수 확보도 관건이었다. 당초 계획은 인천시 상수를 통해 공업용수를 받을 예정이었지만 고비용 문제에 부딪혔다. 발전 생산단가를 낮추기 위해선 수돗물 대신 저렴한 용수가 필수적인 상황이었다. 결국 한국서부발전은 한국수자원공사의 협력을 이끌어 팔당댐 원수를 부평분기점에서부터 발전소까지 22.7㎞의 관로를 통해 받을 수 있게 됐다. 이를 통한 절감 비용은 약 500억원 규모로 추산된다. 발전소 운영 시 발생하는 오수와 폐수 처리시설 확보도 문제였다. 서부발전은 발전소 내 오폐수 시설을 건립하는 대신 민·관·공기업이 협력해 김포학운 5, 6단지 내 김포양촌2 공공폐수시설을 함께 이용해 건설비 및 운영비용 140억원 상당을 절감할 수 있었다.

발전소 건설 사업을 총괄하는 이충순 한국서부발전 김포건설본부장은 "세계 최고 품질의 발전소를 건설해 한국형 천연가스 복합화력발전 실증사업을 성공적으로 이끌겠다"고 말했다.