“화석연료 계속 필요…오염물질 저감기술 개발 지속돼야”
대기환경기술분야에서는 한국형배연탈황설비 및 배연탈질 촉매개발을 위해 500MW 한국형 배연탈황공정 최적화 개발 및 배연탈질설비 폐촉매의 재사용 방안 연구 등의 과제를 수행하고 있다.
이외에도 수질환경기술분야에서는 전기흡착식 탈염 판형 탄소 전극 개발을 목표로 고효율 저에너지 담수화 시스템 개발 과제 등이, 해양환경기술분야에서는 발전소 운영에 따른 온배수 영향을 최소화하기 위해 원전주변 환경조사 및 평가 과제 등이, 폐기물처리분야에서는 배전용 변압기의 분석 및 처리를 위한 간이분석법 개발을 목표로 절연유 중 PCBs 분석법 개발 및 활용방안 연구 과제 등이, 화학세정기술분야에서는 가동중 보일러의 화학세정 및 Air Blowing 시행을 위한 증기계통 보일러의 입자상 물질 제거장치 및 공정개발 과제 등이 수행 중에 있다.
◆ 대기환경 기술개발 동향 및 발전방향(전력연구원 박광규 환경화학그룹장) = 한국형 배연탈황설비(KEPAR)의 경우 200MW급, 350MW급은 이미 준공됐으며, 500MW급 설비에 대한 건설 및 개량 연구가 진행 중이다. KEPAR은 흡수탑내에서의 화학반응제어가 용이하며, 공정의 특성상 운전 pH(4.5)가 낮고 석고의 탈수 특성이 좋다. 또 습분제거기와 가스재열기의 Plugging 문제가 없다.
배연탈질촉매(KEPOSE)는 지난 2000년 개발을 완료, 납품 중에 있다. KEPOSE는 낮은 압력손실 및 높은 질소산화물 제거율을 자랑하며, 우수한 기계적 강도 및 편리한 설치가 가능한 것 역시 특징이다. 향후 KEPAR 및 KEPOSE를 개발도상국으로 수출하는 방안을 추진할 방침이다.
아울러 향후 Near Zero Emission Technology 개발 및 SOx, NOx, Hg, 먼지 등을 복합적으로 처리할 수 있는 발전소 배가스 복합처리기술을 개발해 나갈 방침이다.
◆ KOPEC 저온탈질 시스템의 특징 및 설치현황(KOPEC 이준엽 전력기술개발연구소 팀장) = KOPEC의 저온탈질시스템인 ‘KoNOx’는 170~450℃의 광범위한 온도영역에서 질소산화물을 제거하는 성능이 우수하다는 특징이 있다.
‘KoNOx’는 주 설비의 기동·정지시 가시매연 저감 성능이 우수하고, 주 설비의 기동시 일반 촉매에 비해 신속한 질소산화물 제거가 가능하다. 또한 촉매 부피를 최소화시킬 수 있고, 배기가스의 재가열 설비를 필요로 하지 않으므로 기존시설에 대한 개조 범위를 최소화 할 수 있다. 무엇보다 로열티를 지급하지 않는 국내 유일한 저온 SCR 기술이다.
◆ CO2 회수, 저장 현황과 도전(전력연구원 류청걸 지구환경그룹장) = 화석연료는 2030년까지 주 에너지로 사용될 것이다. 재생에너지원이 중요한 역할을 하지만 에너지 수요의 극히 일부만을 충족 가능하며, 단기적으로도 기저부하를 담당하기에는 불충분하다. 재생에너지원의 경우 2030년경이 되도 중요한 역할을 하지 못할 것이다. 이에 화석연료로부터 발생된 오염물을 줄여야 한다.
대기 CO2 저감을 위해 에너지 수요저감, 비화석에너지원 개발, CO2 회수저장(CCS) 등 3대 전략이 상호 보완적으로 추진되고 있다. CCS의 경우 지금까지 주로 석유 및 가스 부분에 집중돼 왔다. 특히 CCS 비용 중 회수 부분이 75%를 차지하고 있는 만큼 회수비용을 저감하는 기술 개발 및 실증에 집중해야 한다. 전력연구원에서 지난해 세계 최초로 고체 CO2 흡수제를 개발했다. 2008년 상용급 건식 재생 CO2 흡수제를 개발, 건식 CO2 회수기술의 새 지평을 열어 회수 기술을 선도한다는 계획이다.
무엇보다 발전부분은 대규모 CO2 배출원으로 CO2 부배출 기술 도입을 책임지고 선대해야 한다. CO2의 혁신적인 저감을 위해서는 CCS가 필수적으로 2020년 CO2 저감비용 30US$/tCO2에 적용 가능한 기술 개발과 차세대 혁신 기술 개발에 착수해야 한다.
◆ 기후변화 협약과 온실가스 감축실적 등록사업(에너지관리공단 오대균 기후대책실 팀장) = 에너지관리공단에서는 산업체 등에서 추진하고 있는 온실가스 감축사업을 개관적 평가 절차에 따라 평가해 감축실적을 인증해 주는 온실가스 감축실적 등록제도를 운영하고 있다.
등록 대상은 2004년이후 시작된 사업 중 감축규모가 500tCO2/년 이상인 사업이다. 현재 등록사업에 대해서는 각종 지원이 이뤄지고 있는데, 온실 가스 감축 실적의 구매를 통한 현금 보상을 계획하고 있다. 구매 방식(직접 구매 또는 내림 경매) 및 가격 수준(5000원 수준)은 추후에 결정될 방침이다.
◆ 온실가스 검출기술 D/B화 및 CDM사업개발(에코프론티어 정해봉 대표이사) = 현재 전력부문 온실가스 감축기술 평가툴 및 CDM 수행모델을 2007년 5월 완료를 목표로 개발 중에 있다.
국내 전력부문 CDM 수행모델 개발을 위해 전력부문 온실가스 감축기술 D/B를 구축하고, 탄소시장을 반영해 온실가스 감축기술의 경제성을 평가할 수 있는 툴을 개발해 CDM으로서의 타당성을 검토하고 CDM 사업화를 위한 수행모델을 구축하는 것을 목표로 추진 중에 있다.
CDM 수행모델을 통해 CDM 추진 가능한 대상사업을 자체 발굴할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있고, 향후 국내 발전사의 CDM 해외사업 개발·진출에 필요한 경험 축적도 가능해 진다.
◆ 삼천포 3,4호기 탈황 GGH 부식원인 및 대책(남동발전 정도영 환경화학팀 과장) = 삼천포화력의 경우 탈황설비는 2004년에, 탈질설비는 2005년에 설치됐다. 특히 탈황·탈질설비가 설치된 3,4호기의 탈황설비 가스재열기를 점검한 결과, 탈질설비가 없는 1,2호기의 경우 양호한 반면 열교환 소자 및 Seal Plate에 부식이 발생한 것을 확인할 수 있었다.
이는 국내 최초로 탈황 및 탈질설비(SCR)를 동시에 가동한 결과, SCR 촉매 작용으로 SO3가 3~4ppm증가되는 등 부식환경이 악화된 것으로 예측된다. 정확한 원인 파악을 위해 한국과학기술원에 GGH 재질선정에 대한 타탕성 검토 및 부식 손상·원인 조사에 대한 용역을 추진할 계획이다.
◆ 남제주화력 탈질 설비운영개선 사례(남부발전 김영배 남제주환경화학부장) = 남제주화력의 경우 SCR을 99년도에 설치했는데, 운영하면서 Spray nozzle가 막히는 경우가 많았는데, 이를 해소할 수 있는 방법이 없었다. 이에 유니트를 정지하지 않고 이를 제거하기 위해 Sealing 장치를 개발하게 됐다. 적용 결과 매우 효과적이었으며, 다른 호기에도 적용을 추진 중에 있다.
그리고 SCR 설치 당시에는 국내산 촉매가 없었다. 현재 수입산 촉매가 국내산보다 30%정도 비싸다. 시간도 많이 걸리고, A/S도 어렵다. 이에 전력연구원에서 개발한 KEPOSE를 도입하게 됐다. 사용을 해보니 성능이 수입산에 비해 5% 정도 효율이 높았다. SCR 내부를 수정하지 않고 바로 적용할 수 있어 매우 효과적이었다.
◆ 한수원 신·재생에너지 사업 추진 현황(한수원 임화규 신·재생에너지사업실 팀장) = 한수원은 기후변화협약, 고유가 등에 대비하기 위한 차원에서 신·재생에너지사업을 7대 신성장동력의 한 분야로 추진 중에 있다. 현재 아시아 최대규모인 3MW급 영광솔라파크를 건설 중에 있으며, 고리풍력 사업(0.85MW), 춘천수력 출력증강 사업(2.8MW) 등을 추진 중에 있다.
이외에도 청평수력 증설 사업, 운암수력 복구 사업, 인천만 조력자원 개발 사업 등을 검토하고 있다. 아울러 MW급 집중배치형 태양광발전시스템 개발, 250kW급 용융탄산염 연료전지 개발, 원자력이용 수소생산 기술 개발 등 연구개발 사업에도 적극 참여 중이다.