두산에너빌리티, 수소사업 靜中動...암모니아 분해까지 연구
“대용량 수소발전 추구, 수소 확보할 모든 가능성을 적극 검토 차원” “인천복합화력 국산가스터빈 이미 4천 시간 운전, 7천 시간 목표"
[토토 사이트 커뮤니티 안희민 기자] 가스터빈 국산화에 이어 대용량 수소터빈 국산화에도 박차를 가하고 있는 두산에너빌리티가 암모니아 분해기술(cracking) 연구에도 뛰어들었다. 이른바 암모니아 크래킹은 고온에서 암모니아를 수소와 질소로 분해해 수소를 생산하는 기술이다.
17일 두산에너빌리티가 공동 연구 협약(Collaboration Agreement)을 체결한 상대역은 영국 암모니아 크래킹 전문기업 존슨 매티(Johnson Matthey, 이하 JM)다. 1817년 영국에 설립된 JM은 작년 매출액이 25조 원에 이르는 석유화학 공정 라이선스·촉매 생산 전문업체다.
두산에너빌리티는 JM과 이번 협약과 함께 용역계약도 함께 체결했다. JM은 수소복합발전소에 연계할 암모니아 크래킹 모델 개발 연구를 연말까지 수행할 예정이다. 이를 기반으로 두 회사는 암모니아 크래킹 공정과 수소복합발전 간 통합 설계 기술을 공동으로 개발해 향후 수소복합발전에 적용할 계획이다.
암모니아 크래킹 기술은 수소를 직접 가스터빈이나 수소전소터빈에 투입하는 두산에너빌리티 입장에선 값비싼 수소추출 방안일 수 있지만 수소시장이 아직 맹아단계일 때 모든 가능성을 열어두고 접근해 최적의 방안을 찾는다는 두산에너빌리티의 의중이 담겨 있다.
두산에너빌리티는 수소혼소 가스터빈이나 수소전소터빈에 투입할 수소를 해외에서 들여오는 암모니아에서 채취할 수도 있고 국내 그린수소에서 확보할 수도 있다는 입장이다.
두산에너빌리티가 2027년 400MW급 초대형 수소전소터빈 개발을 목표로 두고 있기 때문에 여기에 소요되는 수소를 어디서든, 어떤 형태로든 구할 수 있도록 만반의 준비를 갖추겠다는 것이 이번 JM과의 연구협약과 용역계약에 담겼다고 해석할 수 있다.
두산에너빌리티의 수소터빈개발에 대한 의지는 분명하다.
두산에너빌리티 내부 관계자에 따르면 김포열병합발전소에 설치된 두산에너빌리티의 국산 가스터빈은 이미 4000시간을 운전했다. 두산에너빌리티는 인천복합화력발전소에 설치된 가스터빈이 총 7000시간 운전을 기록하면 국산가스터빈 실증에 성공했다고 발표할 예정이다.
또 두산에너빌리티는 270MW급 가스터빈 개발에 성공하면 380MW 가스터빈 개발에 나설 계획이다. 여기에 배열회수보일러까지 설치하면 한기당 400MW의 설비용량을 갖출 수 있다는 것이 두산에너빌리티 측의 계산이다. 두산에너빌리티는 설비용량이 400MW급은 돼야 설비가 설치된 어디서든 제 역할을 다할 수 있다는 시각이다.
두산에너빌리티 관계자는 이를 위해 김포열병합화력에 설치된 270MW 가스터빈을 380MW로 무료로 업그레이드하는 한편 이를 개발한 가스터빈을 기반으로 수소혼소율을 높이고 나아가 400MW를 온전히 수소로만 발전하는 초대형 수소터빈을 개발하겠다는 복안이다.
이러한 계획들은 가스터빈 대형화와 수소 혼소·전소 터빈에 대한 두산에너빌리티의 의지를 보여준다. 그런 연장선상 선에서 이번 영국 JM과의 연구협약과 용역계약은 두산에너빌리티가 수소사업을 펼치며 모든 가능성을 검토하며 진중하게 접근하겠다는 태도를 배면에 갖추고 있는 것이라고 해석된다.
두산에너빌리티 박홍욱 파워서비스BG는 “이번 JM과 연구 개발 중인 수소복합발전 연계형 암모니아 크래킹 모델은 수소터빈에서 1차 발전 후, 발생하는 배기열을 분해기에 다시 활용해 발전소 전체 효율을 높여주는 장점이 있다”며 “두산에너빌리티가 추진하는 수소복합발전모델의 특성을 잘 이해하고 있는 JM과의 협력으로 고효율 수소복합발전 시대를 앞당길 것”이라고 말했다.