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ⓒ 클립아트코리아

 

한국전력 연구원분들께서는 에너지 신문에 신재생 에너지와 관련된 칼럼을 기고하고 계십니다. ‘기사로 다시 읽는 칼럼’이라는 기획 테마를 갖고, 연구원분들의 칼럼을 블로그 기사로 재구성해보려 합니다. 에너지 신문에 칼럼을 쓰시는 한국전력 연구원분들에게 칼럼에 관한 이야기를 인터뷰를 통해 들어본 후, Q&A 형식으로 각색해 풀어내는 방식입니다.

 

해당 기사에선 [순산소 가압 유동층 발전] 기술에 대해 칼럼을 쓰신 한전 전력연구원 발전기술연구소의 김동원 연구원님과 인터뷰를 진행했습니다. 바쁘신 중에도 전기사랑기자단 인터뷰에 응해주신 김동원 연구원님께 감사의 말씀을 드립니다.

 

Q. 안녕하세요, 인터뷰에 앞서 간단한 자기소개 부탁드립니다.

A. 안녕하세요, 한전 전력연구원 발전기술연구소에서 근무하고 있는 김동원이라고 합니다.

 

Q. 에너지에 대한 칼럼을 기고하고 계십니다. 칼럼을 기고하게 된 계기나 이유가 있으신가요?

A. 최근 신재생에너지 확대를 통해 경제 성장 및 고용 증진을 이루는 정책인 그린 뉴딜이 화두로 떠오르고 있습니다. 특히, 정부는 9차 전력수급계획을 통해 석탄발전소를 ‘19년도 41%’에서 ‘34년 23%’로 감축하고, 신재생에너지를 ‘6%에서 26%’로 증가시키는 정책을 발표했습니다. 최근 연구원에서 연구·개발하고 있는 새로운 발전 기술이 환경에 가치를 부여하고, 동시에 온실가스 저감 및 오염배출 감소에 도움이 되는 친환경 발전기술입니다. 시대 흐름에 적합하고 환경에 도움이 되는 기술들을 소개해드리고자 칼럼을 기고하게 되었습니다.

 

Q. 본격적으로 기술에 관한 이야기를 해보겠습니다. 지난 3월에 [순산소 가압 유동층 발전 기술]에 대한 칼럼을 기고하셨는데요, 독자분들에게 [순산소 가압 유동층 발전 기술]에 대해 소개 부탁드립니다.

A. [순산소 가압 유동층 발전]은 8~10기압의 가압된 유동층 연소로에서 산소만으로 연료를 연소해 배출되는 배기가스 모두를 이산화탄소로만 배출시키고, 해당 이산화탄소를 전량 포집 및 처리해 이산화탄소 배출이 전혀 없도록 만드는 신발전 방식입니다. 굴뚝이 없는 친환경 새로운 발전방식이라고 설명할 수 있습니다.

 

순산소 가압유동층 공정도 ⓒ 김동원 연구원 제공

 

Q. [순산소 가압 유동층 발전 기술]을 개발하게 된 계기나 이유가 있다면 무엇일까요?

A. 현재 우리는 파리기후협정의 목표인 지구 온도 평균 상승 폭 2℃ 내 억제를 위해 온실가스 배출을 대폭 감축해야 하는 상황입니다. 이를 위해 발전분야에선, 발전효율 향상을 통해 단위 연료 소비에 따른 온실가스 배출을 감소시키는 고효율화 기술과 온실가스 배출을 크게 저감하는 친환경 발전 시스템 개발이 필요합니다. 순산소 가압 유동층 발전은 현시대에 경쟁력 있는 발전 기술입니다. 해당 기술은 바이오매스를 연료로 사용할 경우, 발전할수록 이산화탄소 배출이 감소하는 ‘Negative CO2’ 발전방식이기 때문인데요. 어떤 발전 기술보다 필요한 기술이기에 [순산소 가압 유동층 발전 기술] 개발 프로젝트를 시작했습니다.

 

유동층 연소 과정 ⓒ 김동원 연구원 제공

 

Q. 답변 감사합니다! 해당 기술의 개발 기간과 과정에 관해서도 설명 부탁드립니다.

A. [순산소 가압 유동층 발전 기술]에 근간이 되는 유동층 발전 기술은 1998년에 동해화력발전소가 도입된 이후 꾸준히 전력연구원에서 관련 과제를 수행해왔습니다. [순산소 가압 유동층 발전 기술] 개발은 2018년 10월에 프로젝트를 착수해 미국의 GTI(Gas Technology Institute)와 공동연구를 진행하고 있는데요, 올해 말 15MWth급 순산소 가압유동층 기본 모델을 도출할 예정입니다. 이후 기본모델에 대한 설계 검증 및 15MWth급 플랜트의 기본 설계를 완료하고 2023년에는 국내 및 해외 실증을 통해 초청정 발전기술의 상업화를 추진할 계획입니다.

 

15MWth Oxy-PFBC  기본 모델 ⓒ 김동원 연구원 제공

 

Q. 그렇다면, [순산소 가압유동층 발전 기술]의 장점엔 어떤 것들이 있을까요?

A. 해당 기술은 순산소 연소를 통해 이산화탄소만 배기가스로 배출되기 때문에 포집 및 처리가 용이합니다. 또 가압상태로 연소가 진행돼 연소효율이 높고 플랜트 설비의 규모를 크게 줄일 수 있어 건설비 절감이 가능합니다. 그뿐만 아니라 유동층 연소기술은 다양한 연료(바이오매스, 폐기물 연료 등)를 사용할 수 있어 플랜트 운영비용과 이산화탄소 배출을 줄일 수 있습니다. 다양한 측면에서 장점을 갖고 있는 기술이기에 의미가 큽니다.

 

Q. 혹시 기술을 개발하는 과정에서 어렵거나 힘든 점은 없으셨나요?

A. 현재까지는 큰 어려움이 없었습니다. 다만, 내년부터 순산소 가압유동층 기본 모델에 대한 검증을 위해 다수의 글로벌 기업과 공동실험 및 관련 기술개발 업무를 수행할 계획에 있는데요. 향후 해당 기술개발의 성공을 위해선, 각 기관이 가진 R&D 전략과 업무 수행 절차·발생 가능한 기술 소유권 등을 잘 조율해 진행해야 할 것이라 생각합니다.

 

Q. 앞으로 [순산소 가압 유동층 발전 기술]의 발전 및 활용 가능성에 대해서도 말씀 부탁드립니다.

A. 순산소 가압유동층 발전은 가압 반응기를 사용하기 때문에 플랜트가 매우 컴팩트한데요. 이는 발전 플랜트 전체의 소형화를 가능케 해 패키지화를 용이하게 만들어 분산발전 전원으로 적합합니다. 또 앞서 언급한 것처럼 굴뚝이 없는 발전소라 이산화탄소, 환경오염물질(이산화황, 질산화물 등)의 배출이 전혀 없어 도시 내에 건설이 가능합니다. [순산소 가압 유동층 발전 기술]은 훗날 미래 발전 분산전원의 한 축으로 활용될 것입니다.

 

Q. 마지막으로 하고 싶으신 말씀이 있다면, 한 말씀 부탁드립니다.

A. 4차 산업혁명으로 인해 사회 전반이 급변하는 가운데, 전력산업을 둘러싼 환경변화 범위가 점차 넓어지고 있습니다. 신재생에너지의 확대와 4차 산업혁명으로 대표되는 기술 혁신으로 전력산업의 기술적 패러다임이 바뀌고 있고, 발전분야는 첨두에서 변화를 맞이하고 있습니다. 저희 한전은 급변하는 환경·기술 변화에 선제적으로 대응하고 변화 흐름 속 발전 산업의 새로운 기회를 창출하기 위해, 디지털·저탄소 발전기술, 가스터빈에 대한 선도적 연구로 새로운 성장 동력을 확보할 계획입니다. 감사합니다.

 

김동원 연구원님과 함께 [순산소 가압 유동층 발전 기술]에 대해 알아봤는데요, 해당 기술의 중요성과 발전 가능성에 대해 알 수 있었던 시간이었습니다. 또 발전된 기술을 위해 노력하는 한전 연구원분들의 노고를 엿볼 수 있던 뜻깊은 인터뷰이기도 했습니다. 인터뷰에 응해주신 김동원 연구원님께 다시 한 번 감사의 말씀을 전합니다. [순산소 가압 유동층 발전 기술], 그리고 한국전력의 기술개발 모두 기대됩니다!

 

 

 


 

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