석탄을 발전연료로 한 가스발전설비를 가동하는 이른바 한국형 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle) 실증플랜트가 그 모습을 갖추고 있다. 현재 내년 시운전을 목표로 막바지 건설공사가 진행되고 있다.

한국서부발전(주)이 주축으로 추진되는 이 프로젝트는 석탄을 고온과 고압으로 가스화 시켜 합성가스를 제조해 발전연료로 사용하는 30만kW급 한국형 IGCC 실증플랜트를 태안화력 내 건설하는 것.

이 사업은 IGCC 발전설비 조기정착과 설계·운영기술 자립으로 고유의 모델을 개발하고 이를 수출상품화하기 위해 민관 공동으로 추진되고 있다. 무려 1조5562억 원에 달하는 자금이 투입되는 국책사업이다.

2014년 3월 기준 종합공정률은 71.4%를 기록하고 있으며, 올해 모든 공정이 마무리될 경우 건설공정률은 91.80%를 무난히 달성할 것으로 서부발전 측은 내다보고 있다. 이후 내년부터 시운전을 거쳐 최종 준공될 예정이며, 오는 2016년부터 실증운전에 들어갈 수 있을 것으로 관측되고 있다.

IGCC 기술은 석탄을 청정하게 이용할 수 있는 핵심기술. 우리나라가 이 기술에 관심을 갖는 이유는 석탄의 매장량이 풍부하고 세계적으로 생산량이 편중돼 있지 않아 저렴한 가격을 비롯해 우수한 석탄 공급 안정성. 97%의 에너지를 수입하는 우리나라 입장에서 반드시 필요한 사업으로 평가되고 있다.

이 기술은 고온·고압에서 석탄을 산소·수증기와 반응시켜 합성가스를 생산한 뒤 이를 발전연료로 가스터빈과 증기터빈을 구동시켜 전력을 생산하는 것. 기존 석탄발전 대비 효율이 높고 공해배출이 적은 기술로 손꼽히고 있다.

현재 서부발전에서 추진하는 국내 첫 IGCC 실증플랜트는 세계에서 일곱 번째로 건설되고 있으며, 30만kW급 규모의 상용플랜트다.

서부발전 관계자는 내년 6월 시운전과 11월 준공을 목표로 추진하고 있으며, 준공 후 1년간 실증운전을 통해 운전기술을 확보한 뒤 한국형 IGCC 표준모델의 개발을 완성할 계획이라고 밝혔다.

IGCC 발전효율은 42%로 기존 석탄발전의 효율인 38∼40% 대비 높은 수준이며, 앞으로 대용량화와 고성능 가스터빈 기술개발 시 효율 48∼50%까지 올라갈 것으로 기대되고 있다. 또 이산화탄소 포집설비와 연계 시 기존 석탄발전에 비해 저비용으로 이산화탄소를 제거할 수 있게 된다.

이뿐만 아니라 석탄가스화복합발전의 또 다른 장점은 노후되는 석탄발전을 대체할 수 있다는 것.

현재 IGCC 기술은 청정하게 석탄을 활용할 수 있는 기술 중 가장 상용화에 근접한 발전방식으로 알려져 있으며, 고효율청정발전시스템으로써 앞으로 석탄발전형식의 주류로 실용화가 가속화될 것으로 평가받고 있다.

오는 2020년 기준 우리나라 전체 발전설비 38.9%가 20년 이상, 15.7%가 30년 이상을 차지함에 따라 발전설비가 빠르게 노후화되고 있으며, 이산화탄소 규제 강화와 아시아지역 경제성장, 노후 석탄발전 대체 수요를 고려할 경우 2020년 이후 관련 시장이 크게 성장할 것으로 전망되기 때문이다.

또 IGCC 기술이 가진 장점은 고부가가치로 응용분야가 무궁무진하다는 것.

석탄가스화기술은 발전시스템에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 합성가스를 생산해 합성천연가스(SNG)·수소 등의 생산이 가능하며, 암모니아·메탄올·요소·비료 등 화학원료를 생산하는 기술로 확대가 될 수 있다.

이뿐만 아니라 석탄액화플랜트와 연계해 액체연료생산으로 석유를 대체할 수도 있다.

서부발전 관계자는 “차세대 친환경·고효율 발전기술인 석탄가스화복합발전 응용분야가 다양하기 때문에 원천기술을 확보할 경우 전기·기계·화공·소재 등 요소기술뿐만 아니라 종합 엔니지어링 플랜트로서 수출산업화가 가능하다”고 설명했다.

이어 그는 “서부발전은 국내 최초의 석탄가스화복합발전 실증플랜트를 건설·운영하는 회사로 정부의 그린에너지 로드맵에 따라 하이브리드 석탄가스화복합발전 플랜트 개발에 박차를 가할 것”이라고 덧붙였다.