4·6단계 연료전지 발전설비 준공
2030년 세계시장 1위 목표

한국전력공사 자회사인 한국남동발전은 국내 수소경제 활성화에 앞장서는 기업으로 손꼽힌다. 2006년 국내 최초로 수소연료전지 발전을 도입한 뒤 관련 사업을 성공적으로 확대하며 ‘국내 최초’ ‘세계 최초’ 타이틀을 수차례 거머쥐었기 때문이다. 연료전지는 석유·가스 등에서 추출한 수소를 공기 중 산소와 반응시켜 전기와 열을 생산하는 장치다. 연료를 태우는 과정이 없어 질소산화물(NOx) 등 대기오염물질을 배출하지 않는 대표적인 친환경 에너지원이다.

3단계 연료전지 발전

남동발전은 올 4월 경기 분당발전본부에서 4·6단계 연료전지 발전설비 준공식을 했다. 6단계 연료전지 계획의 마지막 공정이다. 남동발전이 2006년 분당발전본부에 300㎾급 1단계 연료전지 발전을 구축한 이후 약 12년 만에 일궈낸 성과다.

남동발전은 국내 연료전지 발전사업을 통해 수소경제를 선도하고 있다. 문재인 정부는 수소경제 활성화 정책을 펴면서 연료전지산업을 적극 육성하고 있다. 2030년까지 세계시장에서 발전용 연료전지 점유율 1위로 올라서는 게 목표다. 남동발전은 수소연료전지 사업에 대한 정부의 지원제도가 마련되기 전에 수소 사업을 본격화했다.

분당발전본부에 300㎾급의 1단계 연료전지 발전 상업운전을 2006년 개시했다. 이후 연료전지 6단계 건설계획에 따라 연료전지 사업을 확대해왔다. 1단계 연료전지 설치 후 △2013년 2단계 3.0㎿급 △2016년 3단계 5.72㎿급 △2018년 5단계 5.7㎿급을 각각 준공했다. 4·6단계 수소연료전지 구축을 완료하면서 본당본부에만 40㎿급의 수소연료전지 발전소를 구축하는 등 총 42㎿ 용량의 발전설비를 확보했다.

4단계 연료전지 발전

국내 수소연료전지 발전사업 분야에서 남동발전이 주목받는 이유는 국내 첫 발전용 연료전지 도입이란 상징적인 의미 외에도 지금까지 사업 수행을 통해 다양한 ‘최초’ 기록을 세웠기 때문이다.

대표적인 게 2016년 준공한 세계 최초 복층형 연료전지 발전설비다. 한국은 좁은 국토로 인해 신재생에너지 확대에 어려움을 겪고 있다. 남동발전은 이를 극복하기 위해 3단계 사업 당시 3층으로 이뤄진 복층형 연료전지 발전설비를 세계 최초로 시도해 부지 활용도를 200%까지 끌어올렸다. 신재생에너지 사업의 한계를 극복하기 위해 새로운 솔루션을 제시했다는 평가를 받는다.

또 분당발전본부의 6단계 사업을 통해 국내 최초로 SOFC(고체산화물) 수소연료전지를 도입했다. 현존하는 발전기술 중 가장 높은 에너지 전환효율인 약 60% 효율을 달성했다. 대한민국 미래 에너지의 새로운 모델이 될 것이라는 기대를 낳고 있다.

6단계 연료전지 발전

세계 각국에선 수소를 미래 에너지원으로 주목하고 있다. 대기오염물질을 배출하지 않는 데다 에너지 효율이 높기 때문이다. 연료전지는 수소경제의 핵심으로 꼽힌다. 최근 일본에서 열린 세계 주요 20개국(G20) 에너지·환경장관회의에서도 수소경제가 단연 화두였다. 한국 정부는 올해 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 연료전지 시장을 선점하겠다는 포부를 밝혔다. G20 에너지·환경장관회의에 참석한 한국 정부는 “기후변화 대응 및 지속 가능한 성장을 위해선 각국의 혁신적인 에너지 패러다임 전환이 필수”라며 수소경제 전환을 위한 공동의 노력을 강조했다.

남동발전은 수소연료전지 발전 비중을 지속적으로 확대해나간다는 계획이다. 2030년까지 지금보다 약 8.5배 늘어난 350㎿ 발전 용량으로 사업을 확대할 예정이다. 이를 위해 충북 제천에 40㎿급 연료전지 발전시설 조성을 추진한다. 충청북도와 제천시는 지난달 남동발전, 삼성물산, 대화건설 등과 양해각서를 맺고 2021년 말까지 2800억원을 투자해 발전시설을 짓기로 했다.

남동발전 관계자는 “태양광, 풍력발전과 더불어 발전용 연료전지산업이 친환경 에너지원으로 주목받고 있다”며 “남동발전이 선도적으로 추진하고 있는 연료전지산업이 한국 미래를 책임질 새로운 성장동력이 될 것”이라고 기대했다.

구은서 기자 koo@hankyung.com