[그린포스트코리아 임호동 기자] 정부가 석탄·LNG 발전을 대체하기 위해 무탄소 원료인 수소·암모니아를 활용한 발전 기술 상용화룰 추진한다.

산업통상자원부(이하 산업부)는 지난 11월 16일 한국전력, 발전공기업과 함께 ‘수소·암모니아 발전 실증 추진단’을 발족했다. 추진단은 기존의 화석연료 발전 인프라를 활용하는 대신 수소나 암모니아를 혼합 사용하는 혼소 발전 기술 개발을 통해 이산화탄소를 감축한다는 방침이다.

추진단은 수소·암모니아 밸류체인 전부문에서 민간기업과 합동해 최적화 기술을 개발할 방침이다. 이를 통해 수소 발전은 2040년까지 30~100% 혼소 및 전소를, 암모니아 발전은 2030년까지 석탄발전소의 50% 이상에 20% 혼소 발전을 적용한다는 계획이다. 

◇ 수소·암모니아 발전 에너지 부문 탄소중립 돕나?

2050 탄소중립 달성을 위해 에너지 분야에서 수소와 암모니아가 필수 요소로 떠오르고 있다. 특히 연소시 이산화탄소를 배출하지 않은 무탄소 연료인 수소·암모니아는 에너지 전환에 있어 기존의 유류, 석탄, LNG 등 화석연료 기반의 발전을 대체할 에너지원으로 꼽히고 있다.

그중에서도 가장 주목받는 기술은 바로 혼소 발전이다. 이는 기존 화석연료 기반 발전기에 수소와 암모니아를 혼합해 연소시켜 전력을 생산하는 발전기술로, 발전설비, 송배전선로 등 기존 전력 인프라를 활용하면서 수소나 암모니아의 혼소 비율만큼 온실가스를 감축시킬 수 있는 기술이다. 암모니아는 석탄 대체와 정비례해 온실가스 발생량을 감축할 수 있으며, 수소는 LNG 대체와 비례해 온실가스 발생량을 줄일 수 있다.

이에 미국을 비롯해 일본, 유럽 등에서 수소 발전과 수소 터빈 기술개발에 주목하고 있으며, 신재생에너지와 연계해 암모니아를 생산하고 이를 내연기관 연료로 활용할 수 있는 기술개발과 실증을 추진하고 있다.

2050 탄소중립을 목표로 하고 있는 우리나라도 마찬가지다. 현 정부는 지난달 발표한 ‘2030 NDC 상향안’과 ‘2050 탄소중립 시나리오’에 수소·암모니아 발전 기술을 통해 에너지 전환을 도모한다는 내용을 발표했다.

정부는 2030 NDC 상향안을 통해 2030년까지 암모니아 발전을 총 발전량의 3.6%(22.1TWh)로 반영한 바 있으며, 2050 탄소중립 시나리오에서는 무탄소(수소·암모니아) 가스터빈 발전이 2050년 총 발전량의 13.8~21.5%로 반영했다.

◇ 민관합동팀 구축, 발전기술 현황 등 논의

이러한 계획을 추진하기 위한 민관합동팀이 구축됐다. 지난 11월 16일 산업부와 한국전력, 발전공기업 5사(한국남동발전·한국남부발전·한국동서발전·한국서부발전·한국중부발전)는 ‘수소·암모니아 발전 실증 추진단’(이하 추진단)을 발족하고, 수소·암모니아 발전기술 현황 및 추진계획 등을 논의했다.

추진단은 국내 석탄·LNG 발전을 대상으로 수소 암모니아 혼소 전소 발전 상용화에 속도를 낸다는 계획이다. 특히 산업부와 전력공기업과 함께 수소·암모니아 생산·확보·운송·저장 전단계에서 민간기업이 참여해 2024년까지 ‘가스터빈 수소 혼소 한계평가 및 연소 최적화 기술 개발’, ‘Carbon-Free 친환경 암모니아 발전 기술개발’을 완료할 예정이다.

또한 수소 발전의 경우 2028년까지 150MW급 50% 혼소 발전을 완료하고, 2035년에는 30% 이상 혼소를 상용화해 2040년 30~100% 혼소 또는 전소하는 것을 목표로 기술개발을 추진한다. 암모니아 발전은 2027년까지 20% 혼소 실증을 완료하고, 2030년에는 전체 석탄발전 43기 중 절반 이상에 20% 혼소 발전을 적용해 상용화할 방침이다.

목표 달성을 위해 산업부는 석탄발전에 암모니아 혼소발전을 실질적으로 적용하기 위한 암모니아 저장시설을 2022년에 구축하고, 친환경 인증제도를 통한 인센티브 부여 등 수소·암모니아 발전 관련 법·제도 개선사항을 발굴해 지원할 예정이다. 이와 함께 수소·암모니아의 안정적 조달 등 에너지 안보 제고를 위해 국제적 공급망 구축을 선도한다는 방침이다.

강정성 산업부 에너지산업실장은 “탄소중립 시대에 전력산업은 과감한 사업 재편이 필요하다. 그동안 축적된 경험과 기술을 바탕으로 새로운 무탄소 전원에 대한 기술개발과 적용에 전력투구해야 한다”며 “추진단을 통해 탄소중립으로 전진하는 계기가 될 수 있도록 민관이 함께 노력해주길 바란다”고 당부했다.

hdlim@greenpost.kr