“친환경 석탄화력” vs “실효성 의문”, IGCC에 대한 찬반 논쟁

– 친환경 발전임을 강조하며 석탄 IGCC 활성화를 위해 후속호기 사업 움직임이 있는 반면, 지원을 중단해야 한다는 목소리도 높은데…

한국서부발전은 태안 IGCC(석탄가스화복합화력발전소)를 지난해 10월 본격 가동하기 시작해 현재까지 안정적으로 운영하면서, 지난 11년간 추진해 온 ‘한국형 300MW급 IGCC 실증플랜트 기술개발 사업’을 성공적으로 완수했다고 평가하고 있다.

현재 상업운전 중인 태안 IGCC는 2018년 9월까지 가동률이 52.1%를 기록했고 올해 전체로는 60%를 달성할 것으로 예상된다. 오는 2021년에는 80% 가동률을 목표로 하고 있다. 80%의 가동률은 IGCC로서는 세계 최고 수준이다. 태안 IGCC의 공해물질 발생은 기존 석탄화력 대비 매우 우수한 것으로 확인되는데, SOx 1ppm 이하, NOx 25ppm 이하(2018년 9월에 선택적촉매환원(SCR) 장치가 설치되어 NOx 10ppm 이하 발생 예상), 분진의 경우 1.0mg/Nm3 이하로 측정치가 0인 경우도 자주 있다고 한다.

태안 IGCC 전경

美 EPRI(전력연구소)의 IGCC 전문가인 Jeff Phillips 박사는 지난해 제1차 석탄IGCC심포지엄(서울)에 참석하여 “태안 IGCC 발전소는 세계에서 가장 효율이 높은 석탄발전소이고, 현재 세계에서 가장 청정한 석탄화력 발전소”라고 평가했다고 한다. 덧붙여 “IGCC발전기술의 미래는 신뢰도 향상(특히 운전 첫해의 신뢰도 향상)과 건설투자비 감소에 달려있다. 향후 고효율 가스터빈 사용, 새로운 가스정제 기술의 적용 등 새로운 기술들을 적용하면 건설투자비 절감이 가능할 것이다.”라고 발표했다.

이처럼 태안 IGCC가 안정적으로 가동되고 있다는 평가에 힘입어 후속호기 사업 움직임도 본격 일기 시작했다. IGCC 후속호기 사업은 경남 남해에 400MW 규모(석탄 3,840톤/일 사용 (5,626 kcal/kg, 수분 16.4% 기준))의 석탄 IGCC를 건설하는 것으로 오는 2022년 착공을 목표로 현재 POSCO E&C, 한전, 동서발전, 두산중공업이 합작하여 특수목적법인을 만들어 추진하는 노력이 진행되는 것으로 알려졌다.

더 나아가 태안 IGCC를 운영하는 서부발전은 500MW 이상의 차세대 대용량 IGCC 기술개발에도 적극 나서겠다는 계획이다. 이를 위해 지난 9월14일, Air Products & Chemicals, 두산중공업과 석탄화력 대체가 가능한 ‘차세대 친환경 고효율의 대용량 IGCC를 위한 가스화기술 분야 공동협력 양해각서(MOU)’를 체결했다.

서부발전 측은 “석탄을 사용하면서도 천연가스 수준의 환경성을 갖춘 태안 IGCC를 기반으로 발전용량을 500MW 이상으로 격상하고 설비를 최적화 할 방침이며 이를 통해 건설원가를 절감하고 석탄화력을 대체하는 차세대 발전원으로 IGCC를 키워나가겠다”고 밝혔다.

이처럼 IGCC를 석탄화력을 대체하는 차세대 친환경 발전원으로 육성해야 한다는 시각이 있는 반면 석탄 IGCC는 온실효과 저감효과는 물론 경제성도 떨어지므로 이 사업에 대한 지원을 중단해야 한다는 목소리도 높다.

지난 10월10일, 산업부 국정감사에서 김성환 의원(더불어민주당)은 “석탄 IGCC는 재생에너지가 아닌 화석연료 에너지일 뿐인데, 온실가스 감축이 당면과제인 지금 시점에 지원할 이유가 전혀 없다”고 강조했다. 실제로 석탄 IGCC는 재생에너지에 지원되는 R&D 자금의 7%를 독식하고 있다. 또한, “LNG발전보다도 미미한 환경효과를 고려하면 석탄 IGCC에 대한 정부지원을 중단하고 재생에너지 보급에 집중하는 것이 효과적”이라고 강조했다.

김 의원이 한국개발연구원의 예비타당성조사 보고서를 인용한 것에 따르면 석탄 IGCC의 온실가스 저감효과는 석탄화력발전소의 15%에 불과하고, 발전소를 운영할 수 있는 30년간 온실가스를 줄여 얻는 총편익은 875억 원 정도에 그쳤다. 배출 원단위를 고려하면 화력발전소를 LNG발전소로 대체했을 때 얻을 수 있는 효과의 60% 수준이라는 것이다.

이처럼 석탄 IGCC는 분명 장단점이 존재한다. 특히 경제성에 있어 단점이 뚜렷하다. 그러나 이는 아직 대량 생산 시스템이 되지 않은 신기술이기 때문에 현재의 수치로 향후의 가치를 평가하기에는 무리가 있다는 지적이 있다.

국내 IGCC 전문가인 윤용승(고등기술연구원 플랜트엔지니어링센터장) 박사는 “현재 석탄IGCC는 기존 석탄화력발전소 건설비용 대비 2.5배에 달한다. 기존 석탄화력발전소는 지난 30년 이상의 표준화와 부품 개발로 건설비용이 최적화된 반면, 석탄IGCC발전소는 주문생산 형식으로 현재는 부품, 설비 대부분이 고가이기 때문이다. 건설비와 가동율 제고가 현재 가장 큰 관건이며 단점인데, 이를 개선하려는 노력이 경주되고 있다. 아직 여러 호기 건설이 되지 않아 건설비용이 높고 폭발성이 있는 합성가스를 사용하므로 플랜트 설비 복잡도가 높아 신뢰도 80% 이상을 달성하는데 시간이 오래 걸리는 단점이 있으나 여러 호기가 건설되는 과정에서 건설비용은 현재의 30% 이상 절감이 될 것으로 예상된다.”고 설명했다.

무엇보다 아직 개척되지 않은 신시장이므로 이를 선점해서 얻을 수 있는 가치를 무시해선 안된다고 주장했다.

“우리나라는 해외기술 기반에 자체 기술화를 더해 한국형 IGCC 발전플랜트를 추진하면서 단기간에 제작, 운전, 유지보수 기술을 확립하는 중이다. 2호기를 건설하면 건설단가는 30% 절감에 가동률 80% 이상의 운전/유지보수 기술 확보가 가능하고, 3호기 이상의 안정된 건설과 운영 능력 보유 시 세계 시장에서 독보적 위치가 가능하다.”고 강조했다.