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기획/특집타임즈 인터뷰
“서부발전이 꿈꾸는 미래…굴뚝 통과한 공기를 더 깨끗하게”<인터뷰-김동섭 한국서부발전(주) 기술본부장>
그 동안 버려지던 에너지를 자원으로 활용한다면 환경문제 해결 가능
현재 개발된 기술과 제품 적절한 융합과 진화로만으로 가능하다 자신
김진철 기자  |  kjc@energytimes.kr
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승인 2017.09.23  09:31:05
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【에너지타임즈】공상은 머지않은 미래의 현실이다.

문재인 정부에서 내놓은 새로운 에너지정책이 아니더라도 발전사업도 그 동안 머릿속으로만 그려왔던 미래의 모습을 실현시킬 시점에 도달했다는 것에 대한 이견이 그리 크지 않다. 발전사업도 매연을 내뿜는 공장이미지를 떠나 시대흐름에 맞도록 새롭게 디자인돼야 한다는 목소리도 높다.

김동섭 한국서부발전(주) 기술본부장은 최근 본지와 가진 두 차례에 걸친 인터뷰에서 현재 발전사업이 직면한 현실을 직시한 뒤 미래에 대응할 수 있는 방향을 제시했다. 그러면서 현재 개발된 기술을 적절하게 융합하고 진화시키는 것만으로도 기대 이상의 시너지효과를 만들어낼 수 있다고 자신했다.

김 본부장은 그 동안 머릿속으로만 그려왔던 미래발전사업의 모습을 그려냈다. 처갓집과 화장실은 멀수록 좋다는 말이 있지만 시대가 바뀌고 인식이 전환되면서 화장실은 주택의 안방에 진입하는 신분상승을 이뤄냈다고 설명한 뒤 발전소도 되도록 멀리 있어야만 한다는 고정관념을 깰 시점이라고 진단했다. 쉽지 않은 길이지만 반드시 가야하는 길이란 의견을 내놨다. 또 인식전환만으로도 충분한 변화를 유도할 수 있다고 덧붙이기도 했다.

문재인 정부는 석탄발전을 점진적으로 줄여나가는 것에 방점을 찍고 있다. 따라서 최근 잇따라 준공되는 석탄발전 설계수명을 감안할 때 앞으로 40년간 석탄발전이 대한민국에서 가동되는 셈이다.

김 본부장의 이 같은 의견은 환경설비 강화에 초점을 맞춘 정부의 대책이 단기적인 대책에 지나지 않기 때문에 한계가 있다는 의견으로 읽힌다. 그러면서 장기적인 대책을 추진할 필요가 있다는 주장을 내놨다.

그러면서 그는 현재 발전사업 아킬레스건으로 환경문제를 손꼽았다. 효율을 높이는 의외로 간단한 방법으로 해결할 수 있다고 소개했다. 석탄·가스발전 가동 후 버려지는 에너지가 환경문제를 일으키고 있기 때문에 효율을 높인다면 버려지는 에너지가 줄어들어 환경문제를 해결할 수 있다는 지론을 폈다.

또 그는 청정에너지와 친환경설비 등 지금까지 개발된 기술과 제품을 적절하게 융합시킴으로써 충분히 미래에 한 걸음 더 다가갈 수 있다고 덧붙이기도 했다.

그리고 그는 말했다. 서부발전은 발전소 연돌(일명 굴뚝)로 되레 공기를 정화시키는 필터역할을 할 수 있도록 하는 것을 최종 목표로 삼고 있다고...


   
▲ 김동섭 한국서부발전(주) 기술본부장.

“신(新)기후체제 출범에 따른 저탄소경제시대를 맞아 에너지산업에 대한 변화가 필요하다.”

김 본부장은 이렇게 현재를 진단하면서 자원고갈·에너지안보·지구온난화 등에 대처하기 위한 에너지기술혁명을 도모할 필요가 있는 탓에 그 동안 머릿속으로 그려왔던 미래발전사업에 대한 새로운 모델을 소개했다.

김 본부장은 효율을 높인다면 온배수·공해 등으로 전환돼 버려지는 에너지를 줄일 수 있기 때문에 환경문제를 해결할 수 있다는 지론을 폈다. 서부발전은 장기대책으로 석탄·가스발전 운영과정에서 버려지는 에너지를 효율적으로 이용할 수 있도록 하는데 방점을 찍고 있다고 밝혔다.

이어 그는 버려지는 에너지를 이용할 수 있는 기술과 제품들이 다른 산업에서 많이 개발돼 있고, 이 기술과 제품을 적절하게 융합시키는 것만으로도 그 동안 버려지던 에너지를 유용한 자원으로 활용할 수 있게 된다고 설명했다. 이렇게 될 경우 환경문제를 유발하는 요소를 크게 줄일 수 있다고 덧붙였다.

먼저 김 본부장은 앞으로도 계속 운영될 것으로 보이는 석탄발전 미래상을 그려냈다.

그는 미래지향형 석탄발전과 관련 핵심 포인트로 ▲청정석탄에너지 ▲온실가스 배출 제로 ▲발전부산물 자원화 ▲온배수 배출 제로 등을 손꼽았다.

청정석탄에너지과제는 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 기술 등을 토대로 가스발전보다 더 깨끗한 배기가스를 만드는 기술을 개발하는 것.

온실가스 배출 제로과제는 굴뚝으로 배출되는 온실가스를 액화·자원화해 석탄발전 보일러에 유입되는 공기보다 더 깨끗한 공기를 배출하는 것.

발전부산물 자원화과제는 발전부산물을 활용해 부가가치가 높은 제품으로 재활용하는 친환경기술을 개발하는 것.

온배수 배출 제로과제는 석탄발전 온배수를 이용한 열에너지네트워크를 구축하거나 온도차발전기술을 활용해 온배수를 줄이는 것.

그는 “서부발전은 일찍이 이 같은 그림을 그린데 이어 하나씩 퍼즐을 맞추고 있다”면서 “이 과제들은 먼 미래의 모습으로 보이지만 그렇지 않다”고 주장했다. 그러면서 “다른 산업에서 이미 개발된 기술과 제품을 적절하게 진화시켜 융합시킨다면 그렇게 어려운 일도 아니다”고 자신했다.

서부발전이 이 같은 모델을 제시한 배경에 된 배경에 대해 김 본부장은 “석탄발전 관련 정부대책은 단순하게 환경설비의 기능을 강화하는 것에 지나지 않기 때문에 장기적인 측면에서의 대책이 필요했고 나아가 서부발전이 지속가능한 발전을 위한 고민의 결과”라고 밝혔다.

그렇다고 서부발전이 정부대책을 외면하는 것도 아니다. 서부발전은 현재 정부의 미세먼지 대책의 일환으로 태안화력 1호기 탈황설비 성능개선공사를 진행하고 있다. 다만 이 공사는 특별한 의미를 갖는 것으로 알려지고 있다.

김 본부장은 석탄발전 탈황설비 성능을 높이기 위해선 규모를 2배로 늘리면 정부대책에 부응할 수 있으나 서부발전은 그러기에 시간이나 비용 측면에서 걸림돌이 많다고 판단한 뒤 관련 기술을 수소문한 끝에 중국에서 신기술인 싸이클론 탈황·집진기술을 찾아냈다고 설명했다. 그리고 이 기술을 진화시켜 규모를 늘리지 않고도 성능을 2배 이상으로 끌어올릴 수 있게 됐다고 덧붙였다.

이 기술은 상당한 파급효과를 몰고 올 것으로 점쳐지고 있다. 탈황설비를 2배로 늘릴 경우 추가로 부지를 확보해야 하는 한편 인·허가를 새롭게 받아야 하는데 따른 시간과 비용을 필요로 하고 있기 때문이다.

그는 “이 기술이 적용됨에 따라 태안화력 1호기는 황산화물을 98%까지 제거할 수 있고 또 먼지를 기존 60%에서 83%까지 추가로 제거할 수 있다”고 언급한 뒤 “태안화력 1호기는 영흥화력 배출허용기준치 이하로 관리될 수 있게 될 것”으로 내다봤다.

그러면서 그는 “태안화력 1호기는 탈황설비 성능개선공사를 매듭짓고 현재 시운전을 하고 있으며, 결과가 만족스러운 수준까지 올랐다”고 밝혔다. 이를 바탕으로 “서부발전은 이 기술을 더욱 더 진화시켜 성능을 보다 향상시켜나갈 것”이라고 방향을 제시하기도 했다.

김 본부장은 청정연료로 불리는 천연가스를 발전연료로 하는 가스발전 미래상을 소개하기도 했다.

가스발전은 가스터빈에서 1차로 전력을 생산한데 이어 이 과정에서 발생한 열을 다시 증기터빈을 돌려 2차로 전력을 생산하는 방식으로 운영되고 있다.

김 본부장은 가스발전에 연료전지와 터빈의 동력원을 초임계 이산화탄소로 대체한 고효율발전시스템인 초임계이산화탄소발전을 결합시킨 ‘멀티결합사이클’로 진화시켜 효율을 40%에서 80%까지 끌어올릴 계획이라고 밝혔다.

이와 함께 김 본부장은 앞으로 서부발전에서 크게 관심을 갖고 있는 새로운 발전전원으로 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle)을 손꼽았다. 미래를 준비하는 서부발전의 큰 자산이 될 것으로 내다봤다.

2006년 서부발전은 한국형 석탄가스화복합발전기술개발에 착수한데 이어 지난해 8월 발전설비용량 300MW급 석탄가스화복합발전 실증플랜트를 태안화력본부 내 준공시켰다. 그리고 현재 실증운전을 진행하고 있다.

김 본부장은 한국형 석탄가스화복합발전 관련 초기투자비에 비해 경제성에 대한 부정적인 시각에 대해 오해하는 부분이 있다고 설명한 뒤 국내 최초로 시도됐다는 점과 함께 상용플랜트가 아니라 실증플랜트라는 점, 기존 발전설비 경제성을 비교대상으로 보고 있다는 점 등을 원인으로 손꼽았다.

그는 “이 설비에 적용된 기술은 10년 전에 개발된 것으로 현재 기술은 상당히 진화했다”고 설명한 뒤 “실증플랜트인 탓에 경제성을 끌어올리는데 상당한 제약을 받을 수밖에 없다”고 덧붙였다.

그러면서 그는 “서부발전은 실증운전을 통한 최적화와 가동률을 단계적으로 높여나가고 있다”면서 “현재 효율은 42%로 38~40% 수준인 석탄발전보다 높은 상황”이라고 언급한 뒤 “대용량화와 고성능가스터빈을 적용할 경우 효율을 50%까지 끌어올릴 수 있다”고 석탄가스화복합발전에 대한 가능성을 내놓기도 했다.

이뿐만 아니라 김 본부장은 한국형 석탄가스화복합발전 관련된 기술을 활용한다면 전력을 생산할 뿐만 아니라 합성천연가스·석탄액화·수소 등의 생산이 가능하고, 암모니아·메탄올·요소·비료 등 화학원료를 생산하는 기술로 진화시킬 수 있을 것으로 내다봤다.

또 그는 석탄가스화복합발전 핵심설비인 가스화플랜트는 유연탄을 원료로 합성천연가스를 생산하는 설비라고 소개한 뒤 “다양한 연료와 원료를 동시에 생산할 수 있는 병산시스템을 구축할 경우 비용절감과 함께 에너지전환 효율 향상, 연료전지를 융합한 석탄가스화연료전지 개발, 이산화탄소 포집·저장(CCS) 적용 등 다양한 연계기술에 접목할 수 있다”고 설명했다.

마지막으로 김 본부장은 서부발전의 장기적인 대안을 실현하기 위한 경영모델을 제시했다.

이 모델은 발전경영가치 재정립을 골자로 한 에 따른 오픈 유지보수(O&M) 추진 등을 골자로 한 발전운영기술 확보, 발전설비 관련 관리·EPC(Engineering·Procurement·Construction)·유지보수 등 통합서비스 제공을 위한 경험·기술서비스 역량 제고, 정보통신기술(ICT)과의 융합을 통한 새로운 비즈니스 기회와 부가가치창출 등에 초점을 맞춘 정보통신기술·사물인터넷(IoT) 융합 등의 내용을 담고 있다고 그는 소개했다.

   
▲ 김동섭 한국서부발전(주) 기술본부장.

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