한국전력, 생산부터 발전까지 '전주기 기술확보' 추진

[이데일리 윤종성 기자] 탄소 중립과 수소경제 전환에 대응하기 위한 한국전력의 수소에너지 분야 신사업은 이산화탄소 배출이 없는 블루수소 생산부터 연료전지· 터빈 등과 같은 발전 기술에 이르기까지 전주기에 걸쳐 광범위하게 추진되고 있다.

한전은 무탄소 발전기술 상용화를 위해 암모니아 혼소기술(석탄화력, 가스터빈), 수소 혼소기술(가스터빈) 실증 후 상용화하는 연구를 진행하고 있다. 사진은 석탄발전 실증설비의 모습

블루수소 분야에선 금속 소재의 산화· 환원 반응을 이용한 생산기술을 개발 중이다. 이 기술은 수소 정제공정과 이산화탄소 포집공정 없이 고순도 수소와 이산화탄소를 분리 생산할 수 있어 차세대 블루수소 생산 기술로 주목받고 있다. 천연가스를 금속 촉매로 직접 분해해 청정수소를 생산하고, 천연가스에 포함돼 있던 탄소는 흑연 등의 고부가 탄소 소재로 배출해주는 청록수소 기술 개발에도 착수했다.

한전은 블루수소· 청록수소 생산기술에 대해 연내 파일럿 실증을 진행하고, ㎿(메가와트)급 설계기술을 확보한다는 목표다. 2025년에는 수소발전소 현장에 적용해 실적 확보 후, 연료전지 및 수소 터빈 등 전력그룹사가 운영하는 청정수소 발전소에 확대 보급할 계획이다.

그린수소 분야에선 재생에너지 전력으로 물을 전기 분해해 온실가스 배출 없는 수소를 생산·저장하는 P2G 기술을 개발하고 있다. 산업통상자원부 지원사업으로 알칼라인과 고분자막 수전해 모듈을 연계한 국내 최대 2㎿급 하이브리드 수전해 시스템도 개발 중이다. 알칼라인(대용량·장주기)과 고분자막(변동성·단주기)의 특성을 최적화한 하이브리드 시스템은 기후요인에 따라 생산량이 간헐적인 재생에너지를 보완할 것으로 기대된다. 앞으로 해상풍력발전 등 대규모 재생에너지 단지와 연계한 그린수소 생산 상업운전을 추진할 계획이다.

한편, 한전은 연료전지(SOFC) 상용화를 위한 3㎾급 가정용 시스템과 20kW급 건물용 발전시스템을 개발해 전력계통 연계실증에 성공했다. 3㎾급 시스템은 공동연구 기관인 에이치앤파워에 기술이전 했으며, KGS(가스안전공사) 인증에 이어 최근 KS(한국산업표준) 인증도 완료했다.

한전은 무탄소 발전기술 상용화를 위해 암모니아 혼소기술(석탄화력, 가스터빈), 수소 혼소기술(가스터빈) 실증 후 상용화하는 연구를 진행하고 있다. 사진은 LNG 발전 실증설비의 모습