수소경제 첨병 '수소가스터빈' 특허출원 증가

발전용 수소 가스터빈 관련 특허출원이 증가하고 있다.

특허청(청장 박원주)은 발전용 수소 가스터빈 관련 특허가 2011년부터 2015년까지 11건으로 매년 2~3건에 불과했으나 2016년부터 2019년까지 모두 25건으로 매년 6~7건으로 증가했다고 21일 밝혔다.

수소경제 첨병 '수소가스터빈' 특허출원 증가

LNG(천연액화가스) 발전은 우리나라 전체의 26.8%(2018년 기준)로 석탄화력발전(41.8%)에 이어 2번째로 높은 비중을 차지하고 있다.

최근 미세먼지 저감을 위해 석탄화력 발전을 LNG 발전으로 점차 대체하고 있어 앞으로 LNG 가스발전 비중은 더욱 높아질 전망이다.

또 LNG 가스터빈 효율을 높이기 위해 연료로 사용되는 LNG에 수소를 혼합하려는 시도가 일어나고 있으며 현재 혼합비율을 약 60%까지 높인 사례까지 발표되고 있다.

수소 가스터빈 기술 발전 추세를 감안할 때 향후 대부분의 LNG 발전소에서 수소를 발전연료로 사용할 수 있게 될 것으로 보인다.

특히 전문가들이 2030년경 수소 가스터빈 보편화와 상업화가 가능할 것으로 예상하고 있어, 기술 발전 초기 단계에서 독자적인 원천기술을 선점할 수 있는 좋은 기회가 되고 있다.

수소 가스터빈에 관련 특허출원 내용은 △석탄 등 화석연료 추출 수소 활용 기술 △연료전지와 수소 가스터빈 통합 발전 기술 △고화염전파 특성 및 고발열량 활용 위한 LNG와 소의 혼합비 결정 기술 △수소 연료 분사노즐 설계 △연소실 배치 및 형상 설계 등이다.

수소를 생산, 운반, 저장하는 기술과 가스터빈 발생 공해물질인 질소산화물을 줄이기 위한 LNG와 혼합비율, 연료분사 노즐 및 연소실 구조개선 등 관련 지속적인 기술개발이 기대된다.

조지훈 특허청 동력기술심사과장은 “수소경제에 대한 관심 증가와 관련 인프라의 확충에 따라, 앞으로 특허출원이 점점 증가할 것으로 예상된다“라면서 ”현재 추진 중인 온실가스 감축, 미세먼지 절감, 그리고 화석연료에 대한 에너지 의존도 감소를 통한 에너지 자립에도 기여할 것'이라고 말했다.

대전=양승민기자 sm104y@etnews.com