12.5MW(메가와트)급 수전해 시스템 구축이 예정된 제주에너지공사 동복·북촌 풍력단지 전경. 남부발전 제공

한국남부발전이 성공적인 에너지 전환을 위해 수소경제 활성화에 전력을 다하고 있다. 급변하는 경영환경에 대응하는 것은 물론, 미래 성장을 위한 동력을 창출하고 정부 탄소중립 정책에 부응하기 위한 행보로 풀이된다.

이승우 남부발전 사장은 “전 세계적인 기후 위기를 극복하기 위해 더 늦기전에 탄소중립을 실천해야 할 때”라며 “그린수소 생산 등 청정수소 연관 생태계를 활성화해 2050 탄소중립 이행과 슬기로운 에너지전환을 이뤄나가겠다”고 말했다.

고체산화물 연료 설비 첫 구축

강원 5만 3000가구 전력 공급

대규모 그린수소 생산 실증 착수

4개 기관 연료전지 연계 협약도

■영월 수소 연료전지 단지 1단계 준공

남부발전은 지난 18일 영월빛드림본부 대강당에서 ‘영월 수소 연료전지 1단계 준공식’을 개최했다. 지난해 단일단지 세계 최대규모인 신인천 수소 연료전지 단지를 종합준공한 데 이어 성공적인 에너지 전환을 위한 영월 수소 연료전지 단지의 첫 단추를 끼원 것이다.

이번에 준공한 영월 수소 연료전지 단지 1단계는 남부발전 최초로 도입된 고체산화물(SOFC) 연료전지 설비로, 총 15MW(0.3MW × 50기) 규모에 900억 원 가량의 사업비가 투자됐다. 남부발전은 영월 수소 연료전지 1단계를 통해 연간 약 122GWh(기가와트시) 전력을 생산해 강원지역 약 5만 3000가구에 안정적인 전력을 공급할 예정이다.

수소 연료전지는 일반적인 발전소와 달리 고온 연소과정 없이 전기를 생산하기 때문에 대기오염물질인 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 배출량이 거의 없는 신(新)에너지원일 뿐만 아니라 설치에 필요한 면적이 작아 에너지밀도가 높은 장점이 있다. 남부발전은 올해 2단계 사업을 통해 영월빛드림본부에 총 30MW(메가와트) 규모의 연료전지 단지를 구축할 예정이며, 그린·블루수소 등 청정수소 연료전환을 통해 무탄소 전원 개발에 박차를 가할 예정이다.

■대규모 그린수소 생산 실증

남부발전은 지난 4월 컨소시엄을 구성해 한국에너지기술평가원 주관 ‘10MW 재생에너지 연계 대규모 그린수소 실증 기술 개발’ 정부 지원 연구과제를 최종 수주했다. 남부발전 컨소시엄은 제주도청, 한수원, 한국가스기술공사, 제주에너지공사, 한국에너지기술연구원, 한국에너지공단, 미래기준연구소, 제주대학교, SK E＆S, 지필로스 등 13개 기관과 전략적 협업체계를 구축해 실증과제에 공모했으며, 수요기업으로는 현대자동차와 코하이젠이 참여했다.

이번에 수주한 그린수소 실증과제는 제주 동복·북촌 풍력단지 내 알카라인(AEC), 고분자전해질(PEM), 고체산화물(SOFC), 음이온교환막(AEM) 등 4가지 수전해 방식을 모두 실증하는 사업으로, 정부 목표 대비 25% 용량을 증대한 12.5MW급 수전해 설비를 구축할 계획이다.

연구 기간은 올해 4월부터 2026년 3월까지 48개월간이며, 연구비는 정부 지원 299억 원 등 총 622억 원이 소요될 전망이다. 연구개발이 종료된 이후에는 20년간 사업화에 들어간다.

남부발전 컨소시엄은 제주도 내 그린수소 설비 구축을 통해 연간 약 1200t(톤) 규모의 그린수소를 생산할 계획이다. 생산된 수소는 모빌리티 충전소 공급 및 남제주, 한림빛드림발전소 LNG(액화천연가스) 연료와 혼합연소에 활용함으로써 ‘제주도 Carbon Free Island(탄소 없는 섬)’ 달성을 통한 탄소중립 실현과 수소경제 활성화를 선도해 나간다는 계획이다.

■청정수소 연료전지 개발·전환 ‘박차’

남부발전은 지난 6월 서울 동대문 두산타워에서 두산퓨얼셀, 삼성물산, 한국에너지기술연구원과 함께 청정수소 연료전지 개발 및 전환을 위한 업무협약(MOU)’를 체결했다. 이에따라 4개 기관은 △연료전지 연계 이산화탄소 포집·활용(CCU) 기술 개발 △기존에 운영 중인 수소 연료전지의 청정수소(블루·그린수소) 전환 △무탄소·저탄소 연료전지 실증사업 추진 등을 위해 협력한다.

송현수 기자 songh@busan.com