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“새정부 신에너지 IGCC를 석탄화력 대안으로 키워야”인터뷰-김동섭 한국서부발전 기술본부장(상임이사)
이만섭 | 승인 2017.04.26 10:00
   

미세먼지, CO2, 황산화물, 질소산화물 등 획기적 감소
석탄이지만 신기후변화체제 적극 대응할 신기술플랜트
발전-대체천연가스-석탄액화-수소연료전지 적용 가능

4차 혁명시대가 진행되고 있다. 3차 인터넷 혁명을 한국이 주도했다면 융합형 4차 산업혁명은 미국과 중국이 주도하는 형국이다.

그러나 아직 늦지 않았다. 탄핵으로 마감한 박근혜 정부의 숙제를 풀어나갈 새정부가 5월9일 탄생한다. 어찌됐던 4차 산업혁명으로 모든 산업과 생활방식은 대변화를 겪을 것이고 기업의 생존방식은 이미 바뀌고 있다. 발전 산업도 이러한 경제 환경 흐름에서 예외일 수 없다.

최근 국내 에너지시장 성장은 정체상태다. 향후 성장을 기대하기도 어려운 실정이다. 신기후체제에 대비한 신기술 개발, 발전설비 고효율화, 환경문제 해결 등 많은 난제 속에 이번 19대 대선 후보들도 딱히 이것이다 할 만한 에너지공약을 내놓지 못하고 있다.

이런 가운데 묵묵히 신기술을 만들어 정리하고 있는 이가 있다. 한국서부발전 김동섭 기술본부장(상임이사)이 그 주인공이다. 김 본부장은 기자가 몇 차례 인터뷰한 장본인이다.

이유는 간단하다. 미래먹거리를 창출할 석탄가스화복합발전(IGCC) 기술을 주도한 인물이기 때문이다. 이 기술은 탄소배출을 획기적으로 줄여야 하는 신기후체제에도 적합한 신기술이다. 올연말 실증을 준비중인 김 본부장을 대선기간 중에 만났다.   

김동섭 본부장은 2021년부터 도입되는 신기후체제 하에서 현재의 전통적 에너지(석탄화력)를 사용하는 발전사는 어떻게 해야 하는가? 반문했다. 국제사회와 약속한 CO₂ 감축목표를 달성해야 하고, 신재생에너지 사용 확대에 따른 에너지원가 상승을 억제하여 국가경쟁력도 확보해야 하며 새롭게 확대되는 글로벌 시장을 선점할 신기술을 개발해야 하는데 무엇을 어찌해야 하는가 물었다. 

한마디로 발전 산업은 절벽을 향해 가고 있는 위기버스와 같은 상황이라는 것이다.

이런 상황에서 석탄화력이 살아날 방법이 있다고 김 본부장은 재차 강조했다.

석탄가스화복합발전(IGCC. Integrated Gasification Combined Cycle) 기술이 그것이다.

IGCC는 석탄을 고온, 고압 하에서 가스화시켜 일산화탄소, 수소가 중성분인 합성가스를 제조, 정제한 후 가스터빈 및 증기터빈을 구동하는 친환경 신발전기술이다.  

김 본부장은 “IGCC(석탄가스화복합발전)는 신에너지”라고 거듭 강조했다.

석탄가스화 기술은 발전시스템 뿐만 아니라 합성가스를 이용한 대체천연가스(SNG), 석탄액화(CTL), 수소 및 다양한 화학원료를 생산하는 기술에도 적용이 가능하다.

또한 가스화플랜트에 다양한 연료 및 원료를 동시에 생산하는 병산 시스템을 구축할 경우 비용절감과 에너지 전환효율을 향상시킬 수 있고 더 나아가 합성가스와 연료전지를 융합한 석탄가스화연료전지(IGFC) 개발, 이산화탄소의 포집 및 저장기술(CCS) 적용 등 다양한 연계기술 접목이 가능하다.

뿐만 아니라 동남아시아를 중심으로 한 석탄 자원 부국에 기술을 이전해 막대한 부를 창출할 수 있는 신기술이기도 하다. 

특히 기후변화체제에 적극 대응할 수 있다는 장점이 있다.

김 본부장은 “온실가스 저감 및 청정석탄 활용기술을 확보하기 위해 정부 주도하에 ‘한국형 실증플랜트 기술개발 사업’으로 추진된 태안 IGCC 건설은 현재 서부발전을 비롯해 두산중공업, 현대중공업, 국내 연구기관, 대학 등이 참여하는 국내 최대 규모의 국가 연구 사업”이라고 강조하고 “이 기술이 올연말 실용화되면 석탄화력 오염물질의 주범인 황산화물, 질소산화물 및 먼지를 천연가스 수준으로 크게 줄일 수 있게 된다”고 말했다. 

김 본부장은 “IGCC는 현재  순 발전효율이 약 42%로 기존 석탄화력 발전효율 38~40%보다 높으며 향후 설비 대용량화 및 고성능 가스터빈 개발시 효율이 48~50%까지 달성이 가능하다”고 확신했다.

김 본부장은 “IGCC 발전분야 세계 최고 수준인 일본이 약 45% 정도의 효율을 보이고 있는데 이번에 서부발전이 하고 있는 IGCC 기술 자립이 이뤄진다면 일본 보다 앞서는 50% 효율도 가능하다”고 강조했다.

그러나 김 본부장은 성과만을 강조하는 국내 R&D 동향에 실망한 듯한 표현을 했다.

“1조 이상이 투입된 서부발전 IGCC가 동예산의 100만kW급 화력발전에 비해 효율이 떨어진다고 하는데 이건 그랜저와 티코를 비교하는 것과 같은 이치“라며 ”좀더 장기적으로 원천기술 확보를 위한 지원이 이뤄진다면 50% 이상의 효율을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 에너지안보 차원에서도 IGCC는 그 이상의 기대효과가 파생할 수 있을 것“이라고 주장했다.

김 본부장은 “국내 최초 정부연구과제로 추진되는 실증설비인 만큼 높은 투자비와 운영비가 들어가다 보니 향후 전력시장제도하에서 적정 원가 회수가 매우 불확실한 상황”이라며 “새로 들어서는 정부는 이 문제를 합리적으로 해결할 대책을 마련해야 한다”고 지적했다.     

김 본부장은 “IGCC의 핵심기술인 석탄가스화 기술은 발전시스템 적용 뿐만 아니라 합성가스를 이용한 대체천연가스(SNG), 석탄액화(CTL), 수소 생산이 가능하며 암모니아, 메탄올, 요소, 비료 등 여러 가지 화학연료를 생산하는 기술로 확대되고 있다”며 ”전기생산과 다양한 연료 및 원료를 동시에 생산하는 병산 시스템을 구축할 경우 비용절감과 에너지 전환효율을 향상시킬 수 있다“고 말했다.

“더 나아가 합성가스와 연료전지를 융합한 발전효율 55% 이상의 획기적인 발전시스템으로 평가받는 IGFC(석탄가스화연료전지) 개발, 이산화탄소의 포집 및 저장기술(CCS) 적용 등 10가지가 넘는 다양한 연계기술 접목이 가능하다”고 김 본부장은 말했다. 

김 본부장은 IGCC발전의 경제성이 낮다고 일부에서 운운하는데 그렇지 않다며 그 이유를 다음과 같이 말했다.

“IGCC는 세계적으로 상용화 초기 단계로서 건설비 및 운영비가 석탄화력 발전에 비해 높은 것은 사실이지만 향후 탄소세 도입에 따른 CCS(이산화탄소 포집설비)를 도입할 경우 비용 측면에서 기존 석탄화력 대비 경제성이 높아 온실가스 저감에 경쟁력이 있다. 이에따라 지난 2006년 과학기술 관계장관회의에서 의결되고 2008년 정부의 100대 국정과제로 선정되는 등 미래가치 기술로 인식, 국가정책 연구개발 과제로 추진됐으며 향후 국가신성장 동력원으로 역할을 기대하고 있다. 따라서 지금의 IGCC 기술개발 사업추진은 미래가치기술 확보를 선점하는 측면에서 매우 중요하다.”

김 본부장은 연관 플랜트 산업에 미칠 파급효과도 클 것으로 전망했다.

“한국형 IGCC 기술개발은 고부가가치 플랜트 시장의 핵심 기술로 30만kW급 한국형 IGCC 설계, 제작, 운영기술이 확보되면 에너지 수요가 급격히 증가하는 중국, 인도 등 아시아 시장은 물론, 말레이시아, 인도네시아, 남미 등 저열탄이 많이 나는 지역에서 유용하게 쓰일 기술로 세계 에너지 시장에 고부가가치 플랜트 수출은 물론 이익창출에 기여할 것”이라고 말했다.  

김 본부장은 “차세대 친환경 고효율 발전기술로 칭송받는 IGCC는 응용분야가 다양하기 때문에 원천기술을 확보할 경우 전기, 기계, 화공, 소재 등 요소기술 뿐만 아니라 종합 엔지니어링 플랜트로서 수출산업화가 가능하다”고 강조했다.

특히 “한국형 IGCC를 설계 운영하며 나온 500가지가 넘는 시정과제를 해결하면서 터득한 130여건의 특허기술은 향후 일본 독주의 IGCC플랜트 기술을 한국형으로 옹립하는 좋은 기회가 될 것”이라며 “차세대 IGCC는 한국이 이끌 수 있다”고 힘주어 말했다.

김동섭 기술본부장은?

한국표준협회 주관 제41회 국가품질경영대회서 ‘국가품질상 동탑산업훈장’을 수상(2015년)한 김동섭 서부발전 기술본부장(상임이사)은 1979년 한전에 입사한 후 서부발전 발전처장을 거쳐 2014년 기술본부장에 오른 정통 기술전문인이다.

특히 평소 품질경영에 대한 폭넓은 이해와 창의적인 업무수행으로 서부발전이 국내 최고수준의 품질경영체제를 구축하고 운영하는데 공헌했으며 2005년 공기업 최초로 한국품질대상을 수상하는데 주도적 역할을 담당하는 등 품질경영 활동에 선구적 역할을 해왔다.

또한 현장 품질분야에서도 발전사 최초의 품질검사매뉴얼 개발과 품질검사 전문인력 제도 운영, 발전소 정비공사 품질검사 입회점 표준화 시행 등 지속적인 품질프로세스의 혁신으로 품질경영의 확산 및 국내산업의 품질수준 향상에 기여했다.

 

 

 

이만섭  skenews@skenews.kr

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