'탄소중립 달성 필수 대안' 암모니아발전 2030년 상용화

민관합동 추진단 발족..R&D 및 실증 본격 추진

[헤럴드경제=배문숙 기자]정부가 민간기업과 손잡고 온실가스 감축을 위해 수소·암모니아 발전을 2035년까지 상용화하기로 했다. 이를 위해 실증 추진단을 출범해 기술개발과 실증에 본격적으로 나섰다.

수소·암모니아 발전은 무탄소 연료인 수소(H2)와 암모니아(NH3)를 기존 석탄발전기와 액화천연가스(LNG) 발전기에서 안정적으로 연소해 전력을 생산하는 새로운 발전기술이다. 이 기술을 활용하면 발전설비, 송배전 선로 등 기존 전력 인프라를 이용해 온실가스를 줄여 탄소중립 달성에 기여할 수 있다. 암모니아는 석탄 대체와 정비례해 온실가스 발생량이 저감되며, 수소는 LNG 대체와 비례해 온실가스 발생량이 줄어든다.

산업통상자원부는 16일 전남 나주 한국전력 본사에서 한전, 발전공기업과 함께 '수소·암모니아 발전 실증 추진단'을 발족했다.

수소·암모니아 발전 실증 추진단에는 산업부 및 전력공기업과 함께 관련 민간기업이 참여한다. 추진단은 2024년까지 가스터빈 수소 혼소(혼합연소) 한계평가 및 연소 최적화 기술개발, 탄소 배출이 없는(Carbon-Free) 친환경 암모니아 발전 기술개발 등의 연구개발(R&D)을 완료할 계획이다.

아울러 국내 석탄·LNG 발전을 대상으로 수소·암모니아 혼소·전소 발전 상용화에 속도를 낼 방침이다. 수소 발전은 2028년 150㎿급 50% 혼소 실증 완료, 2035년 30% 이상 혼소 상용화, 2040년 30∼100% 혼소 또는 전소를 단계별 목표로 세웠다.

암모니아 발전은 2027년까지 20% 혼소 실증을 완료하고 2030년에는 전체 석탄발전(43기)의 절반 이상(24기)에 20% 혼소 발전을 적용해 상용화한다는 구상이다.

산업부는 석탄발전에 암모니아 혼소 발전을 실질적으로 적용하기 위한 암모니아 저장시설을 내년에 구축하기로 했다. 또 친환경 인증제도를 통한 인센티브 부여 등 수소·암모니아 발전 관련 법·제도 개선사항을 발굴해 지원할 예정이다. 수소·암모니아의 안정적 조달을 위한 국제 공급망 구축에도 나선다.

산업부에 따르면 다른 주요 국가도 수소·암모니아 발전 상용화에 힘을 쏟고 있다. 수소 발전의 경우 미국 조 바이든 정부는 1조6000억원의 수소기금 중 11%를 수소 터빈발전 R&D에 배정했다. 이달부터 오하이오주에서 수소 혼소 실증에 돌입했으며, GE는 485㎿급 수소 15∼20% 혼소 실증을 진행 중이다.

일본은 2050년 탄소중립 비전을 선언하면서 2050년 수소 소비 2000만t(톤)을 목표로 세우고 신형 LNG발전에 수소 30% 혼소 실증 테스트를 마쳤다. 가와사키중공업은 1㎿ 수소 전소 실증을 완료하기도 했다.

지멘스 등 유럽 주요 기업들은 65∼80㎿급 수소 혼소 실증 평가를 완료하고 LNG 발전의 단계별 연료전환과 수소터빈 기술개발에 주력하고 있다. 암모니아 발전은 일본의 경우 발전 전 분야에서 암모니아 연소기술에 대한 기초 실증을 마쳤다. 2024년까지 1GW급 석탄발전소 혼소 실증을 완료한다는 계획이다. 미국과 유럽에서도 신재생에너지와 연계해 암모니아를 생산하고 내연기관 연료로 활용할 수 있는 기술개발 및 실증을 추진 중이다.

강경성 산업부 에너지산업실장은 "수소·암모니아 발전은 기존 발전 설비자산과 관련 인프라의 '좌초자산'(급격한 시장환경 변화에 따른 가치 하락 자산)을 최소화하고 재생에너지의 변동성에 대응해 유연성을 제공할 수 있어 탄소중립 달성에 필수 대안"이라고 강조했다.

oskymoon@heraldcorp.com