［동양일보］태양이 지구에 준 가장 값진 선물은 뭘까? 그것은 누구나 잘 알고 있듯이 지구의 역사를 담고 있으며 인류의 에너지 자원인 화석연료라고 생각한다. 이는 18세기 말 영국의 산업혁명을 시작으로 전 세계의 급속한 산업발전을 이뤄냈지만, 온실가스 증가에 따른 지구 온난화로 기상이변과 각종 전염병이 발생함에 따라 현재 우리의 삶을 계속 위협하고 있다.

이에 정부는 지난 2017년 12월 탈석탄을 통한 국가 에너지 정책 전환을 국내외에 선언하며 2030년까지 재생에너지 발전량 비중 20% 달성 목표를 발표했고, 친환경 에너지를 넘어 성장 동력화를 위한 재생에너지 산업 경쟁력 강화 방안(2019.4)과 환경과 사람이 중심이 되는 지속 가능한 그린뉴딜 정책(2020.7), 그리고 기후변화 대응으로 저탄소 산업 생태계 조성을 위한 2050탄소 중립 정책(2020.10) 기반을 마련했다.

한편, 지난 2019년 충북자치연수원에서‘신재생에너지 및 국내외 에너지환경 이해’ 제목으로 강의를 시작하게 되었는데 신에너지에 포함된‘석탄 가스화 복합발전’에 대해 남다른 관심을 두게 됐다. 그 이유는 가스와 열에너지 활용뿐만 아니라 다양한 연료 생산이 가능하기 때문이다. 이러한 발전방식에 대해 다음과 같이 소개하고자 한다.

기존의 석탄 화력은 석탄을 공기와 혼합해 완전히 연소하는 방식이라면, 이 방식은 석탄, 중질잔사유(원유를 정제하고 남은 최종 잔재물) 등의 저급원료를 고온·고압의 가스화기에서 수증기와 함께 한정된 산소로 불완전연소 및 가스화시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스를 만들고 이를 정제공정에 거쳐 가스터빈(1차 발전) 및 증기터빈(2차 발전) 등을 구동하는 고효율, 친환경적 복합발전방식이다.

이 발전은 기존 석탄 화력보다 발전효율이 높고, 석탄 화력에서 배출하는 황산화물, 질소산화물과 미세먼지를 LNG 복합화력 수준까지 크게 줄일 수 있는 친환경 발전설비다. 또한, 합성가스를 이용해 수소연료뿐만 아니라 석탄 가스화 연료전지, 대체 천연가스, 석탄액화, 화학 원료(암모니아, 비료 등)를 생산하는 기술로도 확대가 가능해 전기와 다양한 화학 원료를 동시에 생산하는 병산 시스템을 구축할 경우 비용 절감과 함께 에너지 전환 효율도 향상할 수 있다.

그리고 향후 CO2 포집설비와 연계될 경우 기존 석탄 화력보다 훨씬 적은 비용으로 온실가스를 포집할 수 있으며, 설비 대용량화와 고성능 가스터빈 개발 시 효율 48~50% 달성이 가능한 미래형 발전방식이다.

우리나라는 충남 태안에 국내 최초로 350MW급 석탄 가스화 복합발전 실증플랜트를 지난 2016년 8월 준공 후 1년의 실증운전 과정을 거쳐 성공적으로 운영해 오고 있다. 하지만 정부의 탈석탄 정책 기조에 따라 더 추가 건설은 어려운 실정이나, 지속 가능한 저탄소 친환경 에너지원으로 활용할 수 있도록 기존 시설의 효율과 경제성을 높이기 위한 정부의 지원과 연구개발은 필요하다고 본다.

국외에서는 미국, 일본 등 7개국에서만 설비를 운영하고 있으며, 우리나라와 에너지 수급 구조가 비슷한 일본에서는 석탄 가스화 복합발전 설비 확대 및 관련 기술 개발에 적극적으로 나서고 있다.

이처럼 석탄을 청정하게 사용할 수 있고 다양한 기술적 잠재 가치를 가진‘석탄 가스화 복합발전’을 국가 차원에서 지속적 발전시켜 나간다면 기존의 석탄 화력의 대안이 충분히 될 수 있다고 본다.