"석유자원 대체연료" .. 고청정 석탄가스화 발전시스템

고청정 석탄가스화 복합발전시스템(IGCC)의 실용화기술 자립을 향한 연구
활동이 활발하다.

선도기술개발사업(G7)의 하나로 지원받고 있는 이 과제의 부문별 핵심기반
기술 개발및 소규모 실증시험이 본격 전개되고 있다.

한전 산하 전력연구원 주관아래 이 과제의 일부를 수행하고 있는 고등기술
연구원 전력에너지연구실은 최근 IGCC를 구성하는 핵심장치의 하나인
가스화기의 기술자립 가능성을 확인했다.

하루 3t의 석탄을 처리할수 있는 소규모 연구용 플랜트를 10기압의 가압
조건에서 24시간 연속 운전하는데 성공한 것이다.

이로써 최대압력 30기압에서 5일이상 연속 운전한다는 설계목표달성에
한발짝 다가서게 됐다.

이 연구용 플랜트는 대용량화에 적합한 분류층 가스화방법, 발전효율이
높은 건식 석탄공급법을 채택했으며 버너의 위치및 형상변화실험이 가능
한데다 산화제로 산소는 물론 공기도 사용할수 있도록 설계된 점이 특징
이다.

전력에너지연구실은 앞으로의 운전경험과 전산해석기술을 종합, 내년까지
처리용량확대를 위한 엔지니어링기술을 개발하는등 상업화단계의 기술자립을
앞당긴다는 구상아래 컴퓨터시뮬레이션을 통한 전체시스템의 세부설계작업도
병행하고 있다.

또 한국에너지기술연구소 폐자원활용연구팀은 올초부터 IGCC용 고온건식
탈황장치의 운전을 시작했다.

연구소는 이 장치를 통해 탈황률 95%의 기반기술확립및 고온가스에 대한
내부식력, 국내산 철광석등을 이용한 탈황제의 탈황능력등을 점검해 나갈
예정이다.

이와함께 경상대에서 가스집진기술에 관한 연구를 수행중인데 이들 관련
연구주체들의 연구결과를 통합하면 2000년대 실증규모의 IGCC발전소 가동이
가능할 것으로 전망되고 있다.

우리나라는 장기전력수습계획에 따라 오는 2005년 300MW급의 IGCC발전소를
건설할 계획이다.

장소는 충남 보령등지가 될 것으로 예상되고 있다.

우리나라가 IGCC 기반기술확립 연구활동에 큰 몫을 할애하고 있는 것은
IGCC가 석유자원고갈에 대비한 고청정 고효율 대체에너지 발전시스템의
하나로 주목받고 있기 때문이다.

IGCC는 석탄을 높은 온도와 압력에서 불완전연소시켜 일산화탄소와 수소가
주성분인 가스를 만든 다음 정제과정을 거쳐 가스터빈으로 1차발전하고
증기터빈으로 2차발전한 뒤 유황과 회분 찌꺼기는 재활용까지 하는 방식의
발전시스템.

기존 화력발전소에 비해 이산화황은 95%이상, 질소산화물은 40~50%가량
발생량이 적고 지구온난화의 주범으로 여겨지고 있는 이산화탄소 발생량도
25%정도 줄일수 있는 것으로 평가되고 있다.

게다가 기존의 화력발전소보다 발전효율이 6~8%포인트 정도 높은 50%선에
근접하는 발전시스템이다.

이에따라 미일등 선진각국에서는 총연구비의 50~90%를 정부가 지원하는등
관련연구및 상용플랜트건설에 경쟁적으로 나서고 있다.

현재 이 방식의 발전시스템은 아직 상용화단계에는 이르지 못하고 있으나
미국 독일 네덜란드 아프리카등지를 중심으로 18기가 가동중이며 75기가
건설되고 있거나 건설계획중이다.

고등기술연구원 전력에너지연구실은 윤용승박사는 이와관련, "IGCC와
관련한 국내연구수준은 아직 걸음마단계에 머물러 있지만 국내기술력을
종합하면 충분히 따라잡을 승산이 있다"고 밝혔다.

그는 따라서 "최악의 경우 외국기술을 들여오더라도 핵심기반기술을 갖추고
있어야 장기적인 기술종속을 피할수 있을 것"이라고 강조했다.

< 김재일기자 >

(한국경제신문 1996년 7월 8일자).