전력硏-서부발전-고등기술硏, 고순도 수소 정제기술 개발…태안IGCC 적용시 年3만t 온실가스 감축
석탄가스화 발전소에서 생산하는 합성가스를 활용한 연료전지 연계운전을 세계 최초로 성공했다.
석탄가스화 복합발전(IGCC, Integrated Gasification Combined Cycle)은 고온ㆍ고압 조건에서 석탄을 산소ㆍ증기와 반응시켜 수소 및 일산화탄소로 전환 후 가스터빈 연료로 활용하는 기술로, 가스화 반응 중 고온에서 용융돼 석탄 회분이 유리형태로 제거되어 미세먼지가 없고 유해가스 배출도 적은 것이 특징이다. 특히 석탄가스화를 통한 수소생산은 물을 전기분해하여 수소를 얻는 비용의 20% 정도 수준으로 저렴하다.
또 석탄가스화 연료전지(IGFC, Integrated Gasification Fuel Cell)는 석탄가스화에서 생산된 합성가스를 고순도로 정제해 연료전지의 연료로 이용하는 차세대 융복합 기술이다.
'석탄가스화-수소 연료전지 연계' 기술은 가스터빈 용량을 초과하는 잉여 수소를 사용해 전력을 생산하기 때문에 경제적이다. 하지만 연료전지에 적합한 고순도의 수소를 생산하는 기술 개발이 필수적이며, 이를 위해 전력연구원, 한국서부발전, 고등기술연구원이 공동으로 정제기술을 개발했다.
특히 국내 최초의 석탄가스화복합발전소인 태안IGCC에 석탄가스화-수소 연료전지 연계기술 적용 시 연간 5000톤의 수소생산과 약 3만톤의 온실가스 감축이 가능할 것으로 예상된다.
이에 전력연구원은 석탄가스화를 활용한 대규모 수소생산 설비 설계기술 및 수소를 정제하는 과정에서 소모되는 전력량을 줄이기 위한 연구를 추진할 계획이다.
전력연구원 관계자는 “세계 최초로 석탄가스화 복합발전과 연계한 친환경 연료전지기술을 개발했다”면서 “앞으로도 석탄가스화 기술과 연료전지를 결합한 융복합 연구를 활발히 수행할 것”이라고 전했다.