이산화탄소 배출을 줄이는 국산 가스터빈용 친환경 연소기가 개발돼 현장 실증에 나선다.

과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원은 LNG발전에 활용되는 가스터빈용 수소 혼소 연소기를 국내 최초 개발하고 발전소에 적용하는 실증 과제를 추진한다고 밝혔다.

기계연 탄소중립기계연구소 무탄소연료발전연구실의 김민국 실장 연구팀은 지난 2020년 7월부터 13개 산･학･연 공동으로 국산 가스터빈용 친환경 연소기를 수소 30% 혼소 수준으로 개발했다.

이를 토대로 내년부터 한국동서발전, 두산에너빌리티 등과 협력해 발전소 실증에 착수한다.

기계연에 따르면 수소연료는 산화제인 공기와의 반응성이 높아 고온이나 화염역화를 유발할 위험이 있다.



수소 혼소 연소기.(사진=한국기계연구원 제공)


기계연과 두산에너빌리티가 세계 5번째로 개발한 국내 유일 LNG 발전용 국산 가스터빈을 활용해 개발한 연소기는 이러한 위험을 방지하기 위하여 연료분사 방법을 개선하고, 공기와 연료의 혼합도를 제어해 고온으로 인해 발생하는 질소산화물과 연소진동을 동시에 저감했다.

이번에 개발한 가스터빈용 수소 혼소 연소기는 개발과정 중 독일항공우주센터로 옮겨 가스터빈의 실제 운전 조건인 고압 환경의 연소시험을 성공적으로 통과해 성능이 검증되었다고 기계연은 강조했다.

기계연은 이와 관련해 오늘 대전 본원에서 ‘300MW급 가스터빈 수소혼소 연소기 개발 성과 보고회’를 개최했다.

기계연의 가스터빈 연소기의 수소 혼소 연소기 개조 핵심기술과 더불어 두산에너빌리티의 고압 연소시험 결과와 한국동서발전 미래기술융합원의 수소혼소 가스터빈 발전소 실증 계획 발표가 이어졌다.

박상진 기계연 원장은 보고회에서 “후발주자로 시작한 LNG용 가스터빈 기술과 달리 선진국과 동등한 수준의 무탄소 가스터빈 기술을 확보한 상황에서 실증사업을 통해 상용화가 가속화될 수 있다면 대한민국의 차세대 신성장 산업으로 자리 잡을 것”이라고 말했다.