한화파워시스템홀딩스 美공장
한화파워시스템홀딩스의 자회사 PSM이 독자 개발한 가스터빈 연소기 ‘플레임시트’. 한화파워시스템 제공
한화파워시스템홀딩스가 2027년 수소로만 가스터빈을 돌려 탄소 배출을 ‘제로(0)’로 만드는 발전 기술을 상용화하는 데 도전한다. 화염 제어, 질소산화물(NOx) 배출량 등의 과제만 해결하면 탄소 배출을 대폭 줄일 수 있다. 현재 한화는 액화천연가스(LNG)에 수소를 60%까지 섞을 수 있는 수소 혼소 기술을 보유하고 있다.
10일(현지 시간) 휴양지로 유명한 미국 플로리다주 팜비치에서 북쪽으로 30분가량 차를 타고 달려 2021년 한화가 인수한 미국 PSM 본사에 도착했다. 1만4800㎡ 규모의 PSM 본사에는 연구개발(R&D) 인력과 엔지니어 등 450여 명이 일하고 있다. 공장에서는 무쇠가 부딪히는 소리가 곳곳에서 들렸다. 일부 직원은 낡은 가스터빈의 블레이드(회전 날개)에서 손상된 부분을 잘라낸 뒤 레이저로 가공하고 있었다.
한편에는 PSM이 자체 개발한 가스터빈 연소기 ‘플레임시트(FlameSheet)’가 출고를 위해 목재 케이스에 포장된 채 쌓여 있었다. 기존 발전소의 가스터빈 연소기를 플레임시트로 바꾸면 LNG에 수소를 섞는 혼소 발전이 가능하다. 가스터빈 제조사가 어디든 사용할 수 있다.
한화파워시스템은 올해 80MW(메가와트)급 가스터빈에 플레임시트를 장착해 수소를 60%까지 섞어 발전하는 데 성공했다. LNG만 사용했을 때보다 탄소 배출을 22% 줄였고, NOx 배출은 6ppm 이하였다. 실증 성공 후 글로벌 에너지 기업의 협업 제안이 이어졌다. PSM 본사에서 만난 손영창 한화파워시스템 대표는 “올해 안에 한국 대산 공장에서 100% 수소를 적용한 실증에 나설 계획”이라고 설명했다.
1999년 설립된 PSM은 가스터빈 관련 특허 150건 이상을 보유하고 있다. 제너럴일렉트릭(GE), 지멘스에너지, 미쓰비시파워 등의 가스터빈을 유지·보수 및 개량해주는 사업을 주력으로 해오다 2015년부터 수소 혼소 발전 사업을 시작했다. 한화파워시스템홀딩스는 수소 발전 상용화를 위해 PSM과 함께 네덜란드 토마센에너지도 인수했다.
주피터=홍석호 기자 will@donga.com