[주피터시, 플로리다(미국)=최유라 기자] 한화파워시스템이 연내 80메가와트(MW)급 가스터빈을 활용한 수소전소(100%) 목표를 세웠다. 앞서 세계 최초로 60% 수소혼소에 성공한 가운데 오로지 수소만 연료로 사용해 터빈을 구동한다는 계획이다. 

10일(현지시간) 미국 플로리다 주피터 PSM 본사에서 만난 손영창 한화파워시스템 대표는 올해 안에 가스터빈에 수소전소 발전 실증을 성공하겠다며 자신감을 드러냈다. PSM은 네덜란드 토마센에너지와 함께 지난 2021년 한화에 인수된 가스터빈 부품업체다. 플로리다 소재 PSM 공장은 1만4800㎡ 규모에 달하며, 직원 수는 400명이다.

수소혼소발전은 가스터빈에 수소를 함께 태워 전기를 생산하는 방식이다. 이들 3개사는 천연가스 연료를 수소로 대체함으로써 전력 공급 시스템의 탈탄소화 전환에 앞장서겠다는 전략이다. 

한화파워시스템은 지난 4월 세계 최초로 가스터빈을 활용한 수소 혼소율 60% 실증에 성공했다. 이는 수소와 LNG를 6대 4 비율로 섞어 연료로 썼다는 의미다. 100% LNG 연료로만 가스터빈을 돌릴 때와 비교해 이산화탄소(CO2) 배출은 22% 감소됐고, 질소산화물(NOx) 배출 역시 6ppm 이하로 줄었다. LNG발전소의 배출허용기준(20ppm)보다 30% 낮은 수준이다. 

한화그룹은 연내 수소전소 실증에 성공한 후 2027년까지 상업운전에 들어간다는 목표다. 손 대표는 "세계 최고의 기술력과 다양한 기종과의 호환을 기반으로 수소 혼소 터빈 사업에서 종합 솔루션을 제공하겠다"며 "글로벌 친환경 에너지기업으로서 한화그룹 내 유관 사업체 간 시너지를 창출하고 신규 사업 모델을 적극 발굴할 계획"이라고 말했다. 

수소혼소 기술 국산화도 가속한다. 손 대표는 "해외 가스터빈 제조사에 대한 기술 의존 없이 독자적인 수소 연소기 기술과 화염 제어 기술을 적용했다"며 "터빈을 구동하기 위한 보조 기기들은 국내 중견·중소 기업들과 협력해 상생발전을 도모할 것"이라고 강조했다. 

PSM과 토마센에너지는 일찍이 네덜란드와 미국에서 수소혼소를 위한 가스터빈 개조 사업을 추진했다. 2018년 네덜란드 123MW급 가스터빈에 수소혼소율 30%를 적용했다. 2021년에는 미국 뉴저지 172MW급에 수소혼소율 40%를 달성하는데 성공했다. 국내 가스터빈 규모는 총 103대(F-Class)이며 이중 개조 수요는 75대로 예상된다. 

PSM이 개조한 수소혼소 발전은 실시간 모니터링할 수 있다. 본사내 모니터링센터에서 전 세계 5개국 25개사의 스팀터빈과 가스터빈 등 100여개 발전자산 정보를 실시간으로 확인하고 있었다. 센터에서 이상 현상을 발견하면 자동으로 조기 경고할 뿐 아니라 클라우드 기반의 데이터 인프라를 접목해 디지털 트윈 및 예측 분석 기능을 제공한다. 

가스터빈 서비스(부품수리, 부품공급, 정비) 분야는 PSM의 또 다른 성장 축이다. 전 세계 가스터빈 시장은 미국 GE, 독일 지멘스, 일본 MHPS가 장악하고 있다. 수리가 필요해도 해외로 반출하거나 부품을 받으려면 몇 달씩 기다려야 했다. PSM의 가스터빈 서비스는 제품 수명연장과 함께 비용절감에 기여할 수 있다. 공장내 CMM(Coordinate Measuring Machines)룸 레이저 스캐닝 장비로 가스터빈의 부품을 도면화해 수리 및 교체할 수 있다.