美·EU·중국·일본, 70~80년대부터 IGCC 기술 개발에 박차
국내선 2006년 정부차원 첫 추진, 태안 실증IGCC 16년 준공 앞둬

 

지난 8일 남해군은 포스코건설로부터 서면 중현리 산업단지 조성 대상지 일원에 석탄가스화복합발전시설을 핵심으로 한 신재생에너지산단 건설 제안이 접수됐다고 밝혔다.
지난 2012년 주민투표로 부결된 화력발전소 유치 논란이 채 군민들의 뇌리에서 사라지기도 전에 다시 거론된 발전산단 논의로 설왕설래 수없는 말들이 오간다.
지난 2012년의 상황과는 달리 오는 6·4 지방선거를 앞두고 있는 탓에 공직선거법상 행정에서도 주민들을 상대로 이를 제대로 설명하지도 못하는 실정이다. 대체 군민들에게 생소하기만한 IGCC, 정체는 무엇이고 어떻게 해석해야 하는지, 향후 논란의 추이는 어떻게 흘러갈 것인지…. 남해신문이 군민들을 대신해 미리 짚어봤다. <편집자주>

<글싣는 순서>
①IGCC란 무엇인가?
②IGCC 문제점과 폐해는 없는가?
③남해 IGCC 건설, 군민의 생각은?
④남해 IGCC, 향후 전망을 진단한다!

▲석탄가스화복합발전, 대체 뭐길래?
생소하게 들리는 석탄가스화복합발전(IGCC, Intergrated Gasfication Combined Cycle)은 이름만 들었을 때와는 달리 전혀 새로운 것이 아니다. 이미 학계에서는 200여년 전 이 기술을 적용해 암모니아와 메탄올 등 화학공업연료를 이 방식으로 만들어 왔던 고전적인 기술이다.
IGCC의 구동원리를 쉽게 정리하면 석탄에서 뽑아낸 합성가스를 발전연료로 활용하는 것이다. 석탄은 고온고압의 상태에서 산소와 물과 반응하게 되면 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스가 생성된다.
기존의 화력발전 방식은 석탄을 직접 태워 여기서 발생한 열을 에너지로 해 증기터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이지만 IGCC는 가스화기라는 핵심 설비에서 석탄을 불완전 연소시켜 이 속에서 발생되는 화학반응에 의해 생성된 가스로 한 번 터빈을 돌린 뒤 그 뒤에 나온 배기열로 증기터빈을 다시 돌리는 원리다.
기존 화력발전에서는 석탄을 완전 연소시키는 방식을 택하기 때문에 이 과정에서 대기오염을 초래하는 황산화물과 질소산화물 등이 배출되지만 IGCC 설비에서는 황화수소와 암모니아로 발생돼 추가 공정을 가하게 되면 유황이나 황산으로 제조되고 암모니아도 비료 형태로 가공 처리해 재활용이 가능하다.

▲기존 화력발전 대비 효율은 높고, 오염물질 배출은 적다?!
지난 8일, 남해군이 포스코건설의 제안내용을 밝히는 자리에서 “IGCC는 기존 화력발전에 비해 발전효율은 높은 반면, 대기오염물질 배출은 오염물질별로 낮아진다”고 설명했다.
과연 맞는 말일까? 세간에서는 ‘석탄’을 원료로 하는 것은 같은데 어떻게 이런 차이가 있을 수 있는 것인지에 물음표를 던진다. 당연하다. 앞서 IGCC의 구동원리를 먼저 설명한 이유가 여기 있다.
IGCC는 앞서 설명한대로 전기를 생산하기 위해 두 번의 터빈을 돌리는 과정을 거친다. 발전효율이 높은 이유는 바로 가스로 한 번, 배기열로 다시 한 번 더 돌리기 때문에 단 한 차례 석탄을 태워 전기를 만드는 것보다는 효율이 높을 수 밖에 없다.
대기오염물질 저감도 마찬가지 원리다. 기존 연소방식의 화력발전에서는 황산화물이나 질소산화물 등이 연소과정에서 발생돼 별도의 탈황, 탈질 설비가 필요하지만 IGCC는 쉽게 말해 가스화기 내에서 이런 물질들이 새나갈 경우 사업자 입장에서는 돈이 새는 것이나 마찬가지다. 내부에서 복잡한 화학반응을 거쳐 생성된 물질을 최대한 붙잡아 추가 공정을 거치면 유상 판매가 가능한 유황을 만들 수도 있고, 암모니아를 비료의 원료로 팔 수도 있다. 자연히 오염물질 저감이 가능하다.
지구온난화의 주범인 이산화탄소 발생의 경우 앞서 언급한 배출물질에 비해 다소 저감율이 낮기는 하지만 지구온난화와 기후변화에 대응하는 전 세계적 기준 강화와 이른바 교토의정서 등 국제 협약에 따라 배출기준이 강화되는 만큼 CCS(이산화탄소 포집 및 저장)기술 등의 개발이 국내에서도 활발히 진행되고 있다.

▲다 좋은데 왜 이제야 IGCC가 나와?
앞서 설명한 것을 보면 IGCC는 이미 국내 화력발전시설 전체를 대체해야 할 ‘친환경 석탄화력발전의 총아’라 할 수 있다. 그런데 왜 이제야 부각되는 것일까?
지역 정가에서 하는 말과 같이 ‘정현태 군수의 3선 필승카드’이기 때문일까? 일단 발표시점으로 인해 파생된 정치적 의도성과 의혹은 차치하고 산업적인 측면에서 접근해 봤다.
IGCC에 대한 전 세계적인 추진은 이미 오랜 역사를 지니고 있다. 이미 미국과 독일, EU, 일본과 중국 등에서는 IGCC 상용화에 20~30년 가량의 투자 역사를 이어오고 있으며, 업계 전반의 전망에 따르면 2020년 온실가스 규제가 전 세계적으로 강화된 기준이 적용되면 IGCC 시장이 급속 성장할 전망이고 2030년이면 1조5000만불, 우리 돈으로 약 1700조원의 시장 규모를 보일 것으로 예상하고 있다.
특히 고유가 지속과 후쿠시마 원전사고 이후 국민 정서상 신규 전원(電源) 개발에 난항을 점차 확산되자 환경오염 요인이 적고, 발전효율이 높으며, 가채 매장량이 풍부해 원료 수급이 원할한 석탄가스화복합발전에 업계와 정부의 관심이 자연스레 커지게 된 것이다.
국내에서는 이같은 IGCC 장점과 시장 확대에 대비해 지난 2006년 IGCC 관련 국책사업의 첫 삽을 떴고, 오는 2016년 태안에 건설 중인 IGCC 실증플랜트가 완공될 예정이다. 남해군에 사업을 제안한 포스코건설은 2009년 본격적인 IGCC 연구 개발에 착수했으며, 향후 IGCC 시장 진출을 위한 교두보 마련이 포스코건설이 남해군에 사업을 제안한 배경으로 분석된다. 2020년 이후 전 세계로 확산될 해외시장에 본격 진출하기 위한 기업 전략도 이번 제안에 내포된 것으로 풀이된다.
<다음호에 이어짐>
/정영식 기자 jys23@namhae.tv

 

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