한화종합화학 진행하고 있는 '수소 혼소'는 무엇

'수소 혼소'는 기존의 가스터빈을 개조하며 천연가스에 수소를 섞어 연료로 활용하는 것을 말한다. 100% 수소 시대로 가는 중간 단계로 평가받고 있다. 이를 통해 이산화탄소 배출량을 감축시킬 수 있게 된다. '탄소중립'이라는 말이 여기 저기서 들려오고 있는 상황이며 수소 혼소는 수소 시대로 넘어가기 과정이 되고 있다.

수소를 이용해 전기를 생산하는 방법은 2가지인데, 한화종합화학이 한국서부발전과 하는 프로젝트가 완성되면 LNG(액화천연가스)에 50% 이상 수소를 혼소해 이산화탄소 배출량을 대폭 감축시킨다. 가스 터빈이 이용되며 전력을 생산하는 것은 전통적인 방법이다. 이렇게 되면 이산화탄소가 발생될 수 밖에 없다. 수소 혼소는 기존 가스터빈을 개조한 것이다.

다른 하나로 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전력을 생산해 내는 방식이 있는데, 지난 2020년 7월 한화에너지는 한국동서발전 등과 충남 서산에세계 최초의 초대형 부생수소 연료전지 발전소를 세웠다.

수소 혼소 발전 기술을 활용하면, 연간 이산화탄소 배출량은 LNG만 연료로 썼을 때 대비 37% 감소한다(100MW급 가스터빈 기준 / 수소 비중이 70%일 때).

한화종합화학은 한국서부발전이 보유 중인 80MW급 노후 가스터빈 1기를 대산공장으로 옮겨 이번에 확보한 수소 연소기 기술을 적용한다.

한화종합화학은 2023년 상반기까지 국내 최초로 50%이상 수소 혼소 발전이 가능하도록 개조한다. 한화종합화학은 석유화학공정에서 발생하는 부생수소를 활용해 해당 실증 설비를 수소 100%까지 전소가 가능하도록 개조해 이산화탄소를 일체 발생시키지 않는 친환경 설비로 전환시킬 계획이다.

산업계 관계자는 "업체들의 이 같은 움직임은 정부의 탄소중립 목표 조기달성에 초점이 맞춰져 있는 것이다. '수소 시대'란, 인류가 지속하기 위한 논의 과정 속에서 나온 해결책이다. 수소 사회로 전환이 되야 환경 선진도시가 이뤄지게 된다"며 "한화종합화학은 세계 최고 수준의 수소 혼소 가스터빈 기술을 통해 탄소중립 달성 기여를 위한 움직임을 계속하고 있다"고 설명했다.

한화종합화학은 노후 가스터빈의 수소 혼소 전환은 물론, 노후 가스터빈의 수명을 15년 이상 연장시키고 터빈의 효율 및 운전 성능도 개선시킬 수 있는 기술을 보유하고 있다.

▲수소 혼소 실증사업에 적용할 미국 PSM社의 연소기(FlameSheet) 모습