"폐기물로 에너지 생산" 한국서부발전, 기술이 곧 ESG
"폐기물로 에너지 생산" 한국서부발전, 기술이 곧 ESG
  • 임호동 기자
  • 승인 2021.10.26 15:12
이 기사를 공유합니다

서부발전, 두산중공업·로보텍스와 'W2H' 협업체결
바이오가스 연료전지 연료 재활용 기술도 개발
지난 10월 25일 '폐플라스틱 수소생산·발전 기술개발 및 사업화 업무협약’을 체결한 한국서부발전과 두산중공업, 리보테크. 협약기관들은 폐플라스틱을 가스화해 이를 활용해 수소를 생산하는 'W2H' 사업을 위해 협업할 예정이다.(한국서부발전 제공)/그린포스트코리아
지난 10월 25일 '폐플라스틱 수소생산·발전 기술개발 및 사업화 업무협약’을 체결한 한국서부발전과 두산중공업, 리보테크. 협약기관들은 폐플라스틱을 가스화해 이를 활용해 수소를 생산하는 'W2H' 사업을 위해 협업할 예정이다.(한국서부발전 제공)/그린포스트코리아

[그린포스트코리아 임호동 기자] 한국서부발전이 폐플라스틱을 열분해하거나 생활 오폐수 및 분뇨 등을 자원화해 수소를 생산하는 기술 개발에 나서고 있다. 서부발전은 이를 위해 국내 주요 기업들과 폭넓게 협업하고 있다. 

한국서부발전(이하 서부발전)이 탄소중립과 폐기물의 자원화를 위한 발전사업에 주목하고 있다. 서부발전은 최근 두산중공업, 리보테크와 폐플라스틱을 열분해해 수소를 생산하는 W2H 프로젝트를 위한 업무협약을 체결했다. 또한 서부발전은 생활오폐수와 분뇨 등을 처리하는 과정에서 발생하는 순수 바이오가스를 연료전지발전 원료로 활용하는 ’순바이오가스를 활용한 연료전지 개발사업‘을 한국전력기술, 두산퓨얼셀과 공동으로 추진하는 업무협약을 체결했다. 이를 통해 서부발전은 폐플라스틱과 생활 오폐수 및 분뇨 등을 자원화해 수소를 생산하고 에너지로 활용하는 기술을 개발한다는 방침이다.

◇ 서부발전, 폐플라스틱 재활용해 수소 만드는 사업 진행한다

서부발전은 지난 10월 25일 충남 태안 본사에서 두산중공업, 리보테크와 ‘폐플라스틱 수소생산·발전기술 개발 및 사업화 업무협약’을 체결했다.

이번 사업은 폐플라스틱을 열분해해 폐기물을 처리하면서 동시에 수소를 생산하는 'W2H(Waste to hydrogen)‘ 프로젝트의 일환이다.

W2H 프로젝트는 지난해 정부의 한국판 그린뉴딜 정책 40대 중점과제로 선정된 모델로, 폐비닐·폐플라스틱을 열분해해 청정유나 가스 등 청정원료를 생산하고(W2O, Waste→Clean-Oil), 이 청정원료로 수소를 생산(O2H, Oil→Hydrogen)하는 기술이다.

즉, 해당 기술은 2030년 직매립이 금지되는 폐플라스틱을 활용함으로써 폐플라스틱 발생량을 줄이면서 차세대 에너지인 수소를 생산할 수 있어 주목받는 기술이다.

이번 협약을 통해 세 개 기관은 폐플라스틱 수소화 기술을 개발하고, 폐플라스틱 수소 생산 및 수소활용 사업화를 위해 협업할 예정이다.

세 개 기관은 통해 기존에 소각·매립되던 폐플라스틱을 고온의 열을 간접적으로 공급해 가스화하고. 열분해 가스를 수소가 풍부한 합성가스로 개질한 뒤 고순도흡착분리공정을 통해 수소만 분리해내는 방식으로 기술을 개발할 방침이다. 이렇게 생산된 수소는 연료전지, 수소 터빈 등의 발전연료로 사용될 예정이다.

서부발전의 발표에 따르면 국내에서는 연간 800만 t 이상의 폐플라스틱이 배출되는데, 이 중 매립·소각·고형폐기물(SRF) 원료가 되는 400만t의 폐플라스틱에 해당 기술을 적용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

또한. 하루 폐플라스틱 20t을 열분해해 수소를 생산할 경우 약 3t의 수소를 생산할 수 있을 것으로 예상된다. 이는 2MW급 수소연료전지발전을 하루 동안 운영할 수 있는 양이다.

박형덕 서부발전 사장은 “이번 사업으로 폐플라스틱 매립과 소각으로 발생하는 환경문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 청정수소발전의무화제도(CHPS)에도 기여할 수 있을 것으로 전망된다”며 “특히 기존에 없던 방식이라 상용화에 성공했을 경우 기술선점 효과도 기대해볼 수 있다”고 말했다.

지난 10월 22일 '순바이오 가스 수소활용 연료전지에 활용하는 기술 개발사업'을 공동 추진하는 업무협약을 체결한 한국서부발전과 한국전력기술, 두산퓨얼셀. 세 개 기관은 국내 최초로 생활폐기물에서 발생하는 바이오가스를 연료전지의 발전용 원료로 활용하는 기술을 개발하기 위해 힘을 모은다는 방침이다.(한국서부발전 제공)/그린포스트코리아
지난 10월 22일 '순바이오 가스 수소활용 연료전지에 활용하는 기술 개발사업'을 공동 추진하는 업무협약을 체결한 한국서부발전과 한국전력기술, 두산퓨얼셀. 세 개 기관은 국내 최초로 생활폐기물에서 발생하는 바이오가스를 연료전지의 발전 원료로 활용하는 기술을 개발하기 위해 힘을 모은다는 방침이다.(한국서부발전 제공)/그린포스트코리아

◇ 버려지는 바이오가스, 연료전지 연료로 활용하기 위해 힘 모은다

이와 함께 서부발전은 국내 최초로 생활폐기물에서 발생하는 순수 바이오가스를 연료전지에 재활용하는 기술에 도전한다. 서부발전은 지난 10월 22일 한국전력기술, 두산퓨얼셀과 순바이오가스를 활용한 연료전지 개발사업을 공동으로 추진하는 업무협약을 체결했다.

해당 사업은 일반 생활오폐수와 분뇨 등을 처리하는 과정에서 발생하는 순수 바이오가스를 연료전지 발전 원료로 재활용하는 사업이다. 이는 국내 최초로 시도되는 사업으로, 정부의 수소의무화제도(CHPS)에 대응하고, 생활폐기물에서 발생하는 바이오가스를 재활용하고자 마련됐다.

연료전지는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기, 열을 동시에 생산하는 친환경 발전원이다. 다만 현재 연료전지발전의 주연료로 사용되는 액화천연가스(LNG)다. 현재 추출수소를 생산하는 방식 중 가장 많은 양의 수소를 생산하고, 고순도의 수소를 생산할 수 있는 방식이 메탄을 활용해 수소를 추출하는 메탄추출방식(SMR)인데, LNG의 메탄 농도는 99%에 이르기 때문이다. 

반면 바이오가스의 메탄 농도는 50~60% 수준에 불과하다. 이에 일부 바이오가스는 고가의 정제설비를 활용해 메탄가스 농도를 LNG 수준으로 높여 가정에 공급하고 있지만 대부분은 버려지고 있는 상황이다.

이에 서부발전과 한전기술, 두산퓨얼셀은 이번 협약을 통해 버려지는 바이오가스를 재활용해 연료전지에 활용하는 기술개발에 나설 방침이다. 이번 사업의 핵심은 바이오가스 성분 분석, 일부 황성분 등 유해물질 제거를 위한 전처리 기술과 바이오가스를 직접 사용하는 연료전지 개발·운영기술이다.

협약에 따라 서부발전은 연료전지 발전사업에 필요한 부지확보, 타당성분석, 연료전지 운영을 맡을 예정이며, 한전기술과 두산퓨얼셀은 각각 바이오가스 전처리 설비 설계·시공, 순바이오가스 전용 연료전지 개발·주기기 공급을 담당하게 된다.

3사는 오는 12월 말까지는 발전사업허가를 신청하고, 2022년에 바이오가스 전처리 설비와 연료전지 개발 등에 착수할 예정이다. 서부발전은 이번 사업을 통해 버려지는 폐자원을 재활용하고, 청정수소의 생산량을 증대시킨다는 방침이다.

김성균 서부발전 성장사업본부 부사장은 “이번 사업 성과를 바탕으로 바이오가스를 사용하는 소규모 분산형 연료전지발전의 활용성이 더욱 커질 것”이라며 “관련 기술 특허도 공동으로 출원해 국민보급형 사업으로 추진하겠다”고 말했다.

hdlim@greenpost.kr


    댓글삭제
    삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
    그래도 삭제하시겠습니까?
    댓글 0
    0 / 400
    댓글쓰기
    계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
    댓글을 남기실 수 있습니다.