[핫테크] 떠오르는 신재생에너지 `IGCC`

풍부한 매장량과 값싼 가격으로 우리나라의 경제 발전을 견인해온 석탄. 세계에너지협의회(World Energy Council)에 따르면 석탄은 석유자원에 비해 매장량(8260억톤)이 풍부하고 고르게 분포돼 석유공급 부족을 보완하는 기대주로 새롭게 인식되고 있다. 석탄의 재인식에 주도적인 역할을 한 기술이 바로 `석탄가스화 복합발전(IGCC)` 기술이다.

기존의 석탄화력발전소는 석탄을 태워 발생하는 열로 증기터빈을 돌려 전기를 생산한다. 이에 비해 IGCC는 석탄을 고온에서 산소와 물을 넣고 가스를 만들어 일산화탄소 50%, 수소 30%의 합성가스를 만든다. 이 합성가스로 가스터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이다.

IGCC에 석탄액화기술(CTL)을 사용하면 합성가스에서 석유를 뽑아낼 수도 있다. 석탄을 가스화한 뒤 주성분인 일산화탄소와 수소를 코발트 또는 철을 촉매로 사용해 반응시키면 디젤이나 가솔린 같은 다양한 합성석유를 추출할 수 있는 것이다.

남아프리카공화국 사솔은 이러한 석탄가스화 및 간접 액화 현상을 이용해 생산한 디젤유를 수송용 차량 연료로 이용하고 있다.

다른 재생에너지 자원보다 열효율이 뛰어난게 특징이다. 이산화탄소 · 황산화물 · 질소산화물 · 분진 발생량을 줄일 수 있고 플랜트 출력에 대한 증기터빈 출력비가 낮아 온배수 발생량도 저감할 수 있다.

특히 온실가스 배출과 관련된 기후변화협약 준수를 위해 이산화탄소 발생을 억제하는 석탄가스화 · 액화공정의 조업도 가능하다.

결국 원유정제 과정에서 나오는 잔사유를 청정연료인 합성가스로 만들어 전기 생산이 가능하기 때문에 미국과 일본 등 전 세계 20개 국가에서 IGCC 기술을 활발하게 운용하고 있다. 현재 상용급 기술 혹은 준상용화 기술을 보유하고 있는 업체는 미국의 GE에너지와 코노코필립스, 네덜란드의 셸, 일본의 MHI, 독일의 지멘스 등으로 알려지고 있다.

국내에도 울산의 한국남부발전소에 총사업비 1조400억원을 들여 2017년 IGCC가 조성될 예정이며, 충남 태안군과 당진군에서도 IGCC 설립이 추진되고 있다.

물론 과제도 있다. 막대한 투자비가 소요되고 기술적인 신뢰도를 높여야 하는 등 해결해야 한다는 것이다. 특히 운영 과정에서 발생할 수 있는 오염 피해를 막기 위해 냉각탑과 돔형설비 등 기반 시설에 대한 논의도 이뤄질 필요가 있다.


박태준기자 gaius@etnews.co.kr