에너지기술硏, 초임계 CO₂발전 대형화 기반 다져
에너지기술硏, 초임계 CO₂발전 대형화 기반 다져
  • 김진철 기자
  • kjc@energytimes.kr
  • 승인 2017.10.23 10:02
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세계 최초 축류형 터빈 기반 초임계 CO₂발전핵심기술 개발
발전효율 2~5% 높이는 한편 미세먼지와 온실가스 크게 줄여

【에너지타임즈】미래발전기술로 손꼽히는 초임계 이산화탄소 발전기술을 대형화시킬 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국에너지기술연구원(원장 곽병성)은 환경과 효율을 동시에 잡을 수 있는 새로운 발전기술로 고온·고압의 이산화탄소로 터빈을 구동시켜 전력을 생산하는 ‘축류형(axial type) 터빈 기반 초임계 이산화탄소 발전핵심기술’을 세계 최초로 개발하는데 성공했다고 23일 밝혔다.

이 기술은 증기로 터빈을 회전시켜 전력을 생산하는 기존 발전방식과 달리 고온·고압 초임계 상태 이산화탄소로 터빈을 구동시켜 전력을 생산하는 기술. 이를 통해 기존 증기발전에 비해 발전효율을 2~5% 높이는 한편 미세먼지와 온실가스를 크게 줄일 수 있는 것으로 알려지고 있다.

연구진은 초임계 이산화탄소 터빈기술의 가장 큰 문제였던 축력(Axial force)에 의한 부품파손과 마찰손실을 터빈의 설계와 운전전략개발로 해결했다고 설명했다.

이들은 이 터빈은 높은 초임계 이산화탄소로 인해 고속으로 회전할 때 생기는 마찰과 축력에 의해 회전부품 손상과 에너지 손실로 이어지는 것에 대해 터빈 축류 충동으로 설계해 축력을 저감하는데 성공했으며, 운전을 위한 시동에서부터 정지까지의 절차를 독자적으로 개발함으로써 안정성을 높이는 한편 앞으로 대형화에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있을 것으로 내다보고 있다.

특히 에너지기술연구원 측은 현재 국내에서 가동 중인 발전설비의 용량이 100GW임을 감안할 때 이 기술로 기존 발전설비를 교체할 경우 발전효율 향상으로 1000MW급 원전 5기를 줄이는 효과를 내 수 있으며, 전기요금을 최소 5%에서 최대 15%까지 줄일 수 있는 잠재량을 갖고 있다고 설명했다.

또 이들은 신재생에너지에 적용이 가능하기 때문에 2030년까지 발전량 기준 신재생에너지를 20%까지 높이겠다는 문재인 정부의 에너지전환정책에 부합해 2030년 기준 내수 8조 원과 수출 39조 원, 고용창출 12만 명을 기대하고 있다.

백영진 에너지기술연구원 연구책임자는 “초임계 이산화탄소 발전기술은 미세먼지와 온실가스 감축 등 청정에너지 이슈대응은 물론 신산업 창출의 견인차 역할을 하게 될 미래발전핵심기술”이라면서 “이 기술개발을 계기로 초임계 이산화탄소 터빈·발전기기술부문에서 앞으로 우리가 선도적인 역할을 할 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.


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