[가스신문 = 양인범 기자] GE가스파워 코리아가 국내 천연가스 발전 기술 및 솔루션 분야를 선도하고 있다.
GE는 발명왕 토마스 에디슨이 1878년 설립한 전기조명회사를 모체로 하는 기업이다. 1892년 에디슨 제너럴일렉트릭회사와 톰슨휴스톤일렉트릭회사가 합병해 현재의 GE가 탄생했다.
한국에서는 1887년 3월 경복궁 건천궁(乾淸宮)에 최초로 전기램프(에디슨 램프)가 점등되었으며, 1976년 공식 법인이 출범했다. 에너지·전력(발전과 송배전), 항공, 헬스케어 등 핵심 인프라 분야에서 한국 기업들과 협력하며 국내외 동반 성장을 추구하고 있다.
GE는 한국 전력산업의 주요 OEM으로 한국에서 지난 40여년간 발전 설비와 서비스를 제공하며 국내 산업 성장에 필요한 전력 제공을 지원해왔다. 최근에는 한국 정부의 탄소중립 이니셔티브를 지원하기 위해 내포열병합발전소, 통영천연가스발전소, 신세종복합발전소 등에 대용량 최고 효율의 최신 HA가스터빈 기술 공급에 주력하고 있다.
GE의 가스터빈은 2022년 9월 기준 한국에서 70기 이상 설치 및 운전 중에 있으며, 14,000MW 이상의 발전용량을 담당하고 있다. 이는 약 1천만 국내 가구가 연간 사용하는 전력을 공급하는 규모이다.
GE가스파워는 GE Vernova의 일부이다. GE Vernova는 파워, 리뉴어블 에너지, 디지털, 에너지 파이낸셜 서비스 사업부들의 통합 브랜드로 글로벌 에너지 전환 여정에서 고객을 지원한다. GE의 에너지 사업부들은 (GE가스파워 포함) 2024년 초 GE로 부터 분사 예정이며, 분사 후 GE Vernova라는 브랜드 사명을 갖게 된다.
지구온난화를 막기 위해 세계 각국이 화석연료 사용을 줄이고 있는 가운데, 가스발전은 상대적으로 친환경 발전기술이라는 평을 받고 있다. 탄소배출량은 석탄발전 대비 절반 이하이며, 90% 이상의 설비이용률을 발휘할 수 있어 재생에너지 발전량에 따라 가동시간 조절이 가능하고 출력조정 기술로 급전이 가능하다. 또 넓은 부지가 필요하지 않다는 장점도 있다.
지난해 GE가스파워는 DL이앤씨와 DL이앤씨의 자회사인 탈탄소 기술 솔루션 전문 기업 카본코와 함께 GE의 가스터빈이 설치된 아시아 및 오세아니아 지역 발전소에 탄소 포집 솔루션 도입 사업에 협력하는 업무협약을 체결했다. 이 협약을 통해 DL이앤씨, 카본코와 GE는 기존 혹은 신규 가스발전소 프로젝트 중 CCUS기술 도입이 가능한 잠재 발전소를 파악하기 위한 타당성 조사와 FEED(Front-End Engineering Design)를 진행할 예정이며, 이를 통해 CCUS 기술을 도입한 가스발전소의 상용화를 목표로 하고 있다.
아울러, GE는 HA 가스터빈에서 100% 수소연료를 사용하는 것을 목표로 수소혼소 기술을 연구하고 있다. 미국 오하이오주 한니발에 위치한 롱릿지에너지 터미널 485MW 발전소는 미국 가정 40만 가구에 공급 가능한데, 이곳에 설치된 7HA.02 가스터빈은 수소를 15~20%(체적 기준)혼소하는 것부터 시작해서 수소 100%로 운전할 수 있을 때까지 혼합비율을 점진적으로 증가시키며 테스트할 예정이다. 수소 100% 연소가 가능하면 연간 약 160만톤의 CO₂ 배출량을 절감할 수 있다.
GE의 7HA.02 가스터빈은 GS파워의 안양열병합발전소에도 도입되어 2018년에 최초 상업운전을 시작해 성공적으로 운영되고 있다. 7HA.02 가스터빈은 복합발전 모드에서 약 62.2%에 가까운 송전단 효율, 지역난방 모드에서 93% 이상의 열병합 효율을 달성했다. 지역난방 모드는 업계 최고 수준의 유연성을 자랑하는 스팀터빈이 도입되었고, 폐열·폐증기를 회수·재사용해 단위 연료당 탄소배출을 낮추면서 많은 에너지를 생산한다. 이 현대화를 통해 안양열병합발전소는 기존 설비 대비 전력생산 모드에서 13.8% 이상 개선되었다.
또한, 2024년 2월 준공 예정인 신세종빛드림 열병합발전소는 국내 최초의 7HA.03 가스터빈이 설치될 것이며 최신 연소기술이 적용되어 30% 이상의 수소혼소가 가능해, CO₂배출을 10% 이상 저감할 수 있다.
GE가스파워 코리아의 한현수 대표는 “석탄발전을 폐지하면서, 천연가스 발전으로 대체하면 CO₂ 배출량을 최대 67% 저감할 수 있다”며 “수소혼소 기술의 연구와 더불어 향후 국내 가스발전 업계에 적합한 제품을 공급하고, 탄소배출을 최소화하는 기술을 소개할 것이다”고 말했다.
“수소혼소로 온난화 막는 가스발전에 앞장”
HA가스터빈, 20개 국가에서 사용
안양열병합발전소에 도입해 호평
“가스발전과 재생에너지는 상호 보완해야 하며, GE가스파워는 교차점에서 미래 에너지 전환을 주도할 것입니다.”
GE가스파워는 낮은 탄소 배출과 높은 효율성으로 안정적이고 유연한 전력을 공급하는 가스발전 터빈을 만들고 있다. GE가스파워 코리아 한현수 대표는 서울대 기계공학과 졸업 이후 SK E&S에서 전력사업개발 및 사업관리 업무를 수행한 뒤 2014년 GE에 입사했다. 그를 통해 GE가스파워의 현재와 미래에 대해 들어봤다.
“입사 후 아시아 및 한국 EPC 프로젝트 커머셜을 담당했고, 이후 GE가스파워 APAC 지역의 신규 프로젝트 개발 및 입찰을 담당하고, 현재는 가스파워 한국 대표로 국내 신규 프로젝트의 커머셜 활동을 총괄하고 있습니다.”
한 대표는 GE가 전 세계에 가장 많은 가스터빈을 설치해 6억7천만 시간이 넘는 운영시간 기록을 보유하고 있다는 점을 강조했다.
“저희는 가스발전소의 건설, 운영 및 유지를 위해 풍부한 경험과 첨단 기술을 제공합니다. GE의 플래그십 제품인 HA가스터빈은 전 세계 20개 국가 이상에서 50곳이 넘는 복합발전소 고객사가 130기 이상을 주문해 가장 빠르게 성장하는 제품군입니다. 2021년 12월 기준 HA가스터빈은 세계 30개 이상의 고객사 발전소에서 120만 시간 이상의 운영시간을 기록했습니다.”
HA가스터빈 제품군은 탄소배출은 줄이면서 유연한 발전 수요를 지원하기 위해 개발됐다. 한현수 대표는 이 터빈이 소재과학, 설계, 코팅기술, 첨단 연소기술, 압축기 기술 등이 적용됐다고 설명했다.
“HA가스터빈은 최소 비용으로 연료를 전기로 변환하고, 업계 최고 수준의 배출가스 성능, 모듈식 설계 등의 혜택을 고객에게 제공합니다. 예를 들어, 안양열병합발전소는 파워 매거진이 선정한 2022년 올해의 가스발전소로 선정되었는데, 오래된 지역난방시스템의 발전 출력과 효율을 대폭 향상시킨 사례입니다. 이곳에는 GE의 7HA.02 가스터빈과 GT H65발전기 2세트, STF D650 증기터빈과 ST A39 발전기 2세트 및 배열회수보일러(HRSG) 2세트가 도입되었습니다. 여기에 가동률과 신뢰성 지원을 위해 마크 Vle 분산제어시스템 소프트웨어 솔루션 및 서비도 적용했습니다.”
세계적인 탄소중립을 위한 탈탄소화 운동과 더불어 GE도 산업에서 탄소 배출을 줄이려고 노력하고 있다. 한 대표는 GE가 수소 혼소 및 발전 기술에서 앞선다고 말했다.
“GE는 수소 발전에 이미 경험이 많습니다. 저희 가스터빈은 체적 기준 수소를 5~95%까지 혼합해 운영한 경험이 있으며, 현재 모든 가스터빈이 수소 혼소가 가능하고, 자체 연구와 테스트, 미국 에너지부 수소연료 프로젝트에도 참여 중입니다. 특히 저희 터빈은 발전 분야뿐만 아니라 제철소, 정유소, 석유화학 공장 등 다양한 산업 분야에서 쓰이며, 100기 이상의 가스터빈에서 수소 혼소 운전 경험을 축적해, 8백만 시간 이상의 운전시간과 530TWh 이상의 발전 경험이 있습니다.”
그는 가스발전이 재생에너지 발전과 공존할 수 있다고 밝혔다.
“풍력, 태양광 등은 향후 전력 용량의 상당 부분을 차지할 것으로 예상되지만, 자연 조건에 영향을 받습니다. 재생에너지의 불안정한 갭을 가스터빈이 메울 수 있습니다.”
한현수 대표는 국내 가스업계와 정부의 정책과 발맞추는 기술과 서비스 공급을 지속할 것이라고 덧붙였다.
“GE가스파워 코리아는 가스터빈 기술과 실적을 바탕으로 고객사와 정부의 필요에 맞도록 온실가스 배출을 줄이면서 전력 수요를 충족할 것입니다.”