[이슈분석]친환경 석탄발전, 해외는 지금

해외에서도 미국과 유럽, 일본, 중국 등을 중심으로 친환경 석탄발전 기술개발이 한창이다. 위험성이 큰 원전보다 값싸고 매장량이 풍부한 석탄으로 무게 중심을 옮긴 형국이다. 상용화 단계에 들어선 석탄가스화복합발전(IGCC)은 미국과 유럽이 가장 앞섰다. 일본은 2007년부터 250㎿급 플랜트를 실증 중이다.

가까운 중국도 화학연료 제조용으로 쓰던 석탄가스화기술을 적용, 2010년 텐진에 250㎿급 IGCC를 건설했다. 앞으로 5~10년 이내 중국에서는 재고품 구매(off-the-self)까지 가능할 것으로 전망된다.

최근에는 IGCC에 연료전지를 결합한 합성가스연료전지(SGFC) 기술이 주목받고 있다. IGCC에서 추출한 수소를 연료전지 연료로 사용하는 것이다. 연료전지로 전기를 생산하고, 이 과정에서 나오는 고온 가스와 증기로 2차 발전도 가능하기 때문이다. 발전효율도 기존 발전소에 비해 15%이상 높은 것으로 알려졌다.

저급탄을 사용해도 다른 발전방식보다 이산화탄소 발생량을 30% 이상 줄일 수 있어 화석연료를 이용한 차세대 발전기술로 평가받는다. SGFC는 미국이 선두다. 에너지부(DOE) 주도로 발전효율 55% 이상, CO₂ 제거율 95% 이상 등을 목표로 개발 중이다. 2015년 50㎿ 실증을 거쳐 2020년 500㎿ 상용화가 목표다.

일본은 신에너지산업기술개발기구(NEDO) 후원으로 건설 중인 170㎿급 IGCC 플랜트와 함께 연료전지를 동시에 구축, 2020년 이후 시운전이 가능할 전망이다. 국내에서는 남부발전이 미래 신성장 사업으로 대용량 SGFC 상용화 프로젝트 추진을 검토 중이다.

정부가 13개 메가 프로젝트 중 하나로 추진 중인 이산화탄소 발전도 미국에서는 이미 상용화 단계에 들어섰다. 미국 SNL은 2005년부터 5년간 130억원을 투자해 300㎾급 발전소 제작 기술을 갖췄다. 에코젠도 폐열 회수 시스템 분야에서 ㎿급 설비를 상용화했고, 넷파워도 500억원 이상을 투자받아 10㎿급 시스템을 개발 중이다.