[공기UP, 현장에서]'녹색전기' 만들며 공기 정화까지…진정한 친환경 발전

남부발전 신인천빛드림본부…80MW 수소연료전지 가동
25만 가구에 전력 공급…97만명 호흡할 수 있는 공기 정화
발전원 중 탄소배출량 최저 수준…대기오염 물질도 '제로'
그린수소 기술개발도 속도…2024년 제주에 생산설비 구축

[아시아경제 세종=이준형 기자] 인천 서구에 위치한 한국남부발전 신인천빛드림본부. 이곳은 지난해 10월부터 연간 700GWh 규모의 ‘녹색전기’를 생산해 수도권 25만 가구에 공급하고 있다. 남부발전이 2017년부터 지난해까지 약 3400억원을 투입해 구축한 수소연료전지 발전단지 덕분이다. 설비용량은 80MW로 단일 수소연료전지 발전단지로는 세계 최대 규모다. 열도 매년 45만Gcal씩 생산할 수 있어 인천 청라 지역 4만4000 가구에 온수도 공급한다.

신인천빛드림 수소연료단지는 남부발전이 처음으로 추진한 연료전지 사업이다. 친환경 에너지원인 수소를 활용해 전력 1kWh 생산시 배출되는 이산화탄소는 261g에 불과하다. 친환경 발전으로 분류되는 액화천연가스(LNG) 발전소의 평균 탄소배출량(389g)보다 100g 이상 적은 수준이다. 국내 전력 계통망의 평균 탄소배출계수(459g)와 비교하면 200g 가까이 낮다.

초대형 공기청정기…국산화율 75%

수소연료전지의 장점은 이뿐만이 아니다. 연료전지 발전 방식은 탄소배출량을 대폭 줄일 수 있는 데다 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 분진 등 미세먼지 원인 물질을 배출하지 않는다. 발전 과정에서 대기를 정화해 초대형 공기청정기 역할도 할 수 있다. 실제 신인천빛드림 수소연료전지는 매일 약 97만명이 호흡할 수 있는 규모의 공기를 정화하고 있다.

설비 국산화율은 75%까지 끌어올렸다. 신인천빛드림 수소연료단지는 20MW급 1단계 설비를 제외하면 모두 두산퓨얼셀의 연료전지를 사용하고 있다. 60MW급 2~4단계 설비는 두산퓨얼셀과 국내 협력업체들이 개발한 연료전지를 적용해 국산화율이 약 98%에 이른다.

남부발전은 강원 영월에 위치한 영월빛드림본부에도 수소연료단지를 짓고 있다. 해당 연료단지는 지난 18일 15MW급 1단계 설비 건설을 마치고 본격적으로 가동했다. 매년 122GWh 규모의 전력을 생산해 강원 지역 약 5만3000 가구에 공급한다. 남부발전은 연내 15MW급 2단계 설비 건설을 추진해 영월빛드림본부에 총 30MW 규모의 수소연료단지를 확보할 계획이다.

지난해 10월 한국남부발전 신인천빛드림 수소연료단지 준공식에 참석한 이승우 사장. [사진제공 = 한국남부발전]

친환경 수소 R&D…제주서 2025년부터 그린수소 생산

친환경 수소를 대량으로 생산하기 위한 기술개발도 속도를 내고 있다. 앞서 남부발전은 한국수력원자력, 한국에너지공단 등 13개 기관과 컨소시엄을 구성해 지난 4월부터 그린수소 생산기술 개발에 뛰어들었다. 그린수소는 태양광 등 재생에너지로 만든 전기로 물을 분해해 생산한 수소다. 탄소배출량이 ‘제로’에 가까워 수소 생산기술 중 가장 친환경적인 방식으로 꼽힌다. 남부발전 관계자는 "2026년 3월까지 기술개발을 마무리하고 2046년까지 사업화를 진행할 계획"이라며 "정부 지원 299억원, 민간 부담 323억원 등 총 622억원이 연구비로 투입된다"고 설명했다.

남부발전 컨소시엄은 2024년 제주에 그린수소 생산설비도 구축한다. 해당 설비를 활용해 2025년부터 그린수소를 매년 1200t씩 생산하겠다는 구상이다. 제주 그린수소 설비에서 생산된 수소는 제주 내 모빌리티 충전소를 비롯해 남부발전의 남제주빛드림본부와 한림빛드림발전소에 공급된다.

남부발전은 수소 발전설비 용량을 2030년까지 1.7GW로 늘릴 방침이다. 또 남부발전은 수소 인프라 강화 차원에서 부산시와 부산항 신항에 수소 인수기지를 구축하는 방안을 협의하고 있다.

함형봉 남부발전 수소융합처장은 "수소 생산부터 활용까지 이어지는 전(全)주기 생태계를 구축해 2030년까지 수소를 주력 에너지원으로 자리매김하도록 하겠다"면서 "장기적으로는 대규모 그린수소 생산을 통해 연료전지는 물론 수소 혼소·전소 발전을 늘려 에너지 전환에 앞장설 것"이라고 말했다.