석탄, 첨단기술 만나 청정연료로 대변신

부산대 전충환교수, “석탄은 오염물질 관리만 잘 이루어지면 안정적인 에너지”

석탄은 천연가스나 석유에 비해 대기오염 물질 배출이 태생적으로 많은 단점을 안고 있다. 그러나 채굴한 석탄을 개량해 품질을 끌어올린 뒤 친환경 집진시설이 잘 갖춰진 발전소에서 태우면 이 단점을 대부분 극복할 수 있다. 고효율 터빈발전기를 설치해 완전 연소를 이끌어내 석탄 사용량을 줄이고, 동시에 발전 과정에서 배출가스를 철저하게 걸러 미세먼지와 이산화탄소(CO₂), 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)과 같은 대기오염 물질 배출을 원천적으로 차단하는 것이다.

2014년 준공된 인천 영흥 화력발전소가 대표적 사례다. 영흥 1∼6호기는 탈황설비로 SOx의 98.9%를, 전기 집진장치로 미세먼지의 99.9%를 걸러낸다. 탈질설비는 암모니아를 주입해 질소와 물을 분해하는 방식으로 NOx를 93.7% 제거한다. 외국산 고급 승용차에서 요소수(尿素水)를 넣어 배출가스를 줄이는 것과 비슷한 원리를 발전소에 적용한 것이다.

지난해 석탄화력발전소의 먼지, SOx, NOx 등 대기오염 물질 배출량은 전기 1MWh(메가와트시)를 생산할 경우 0.656kg으로, 액화천연가스(LNG)발전소 배출량(0.139kg)의 5배 정도다. 그러나 이는 석탄과 LNG를 단순 비교한 경우다. 많은 LNG발전소는 석유와 가스를 동시에 이용하는 복합발전소 형태로, 이 경우 오염물질 배출량이 적잖이 늘어난다. 2010년 준공된 군산 가스복합발전소의 오염물질 배출량은 0.285kg으로 영흥 화력발전소의 0.258kg과 비슷한 수준이다. 1994년 건설된 일산 LNG복합화력발전소는 0.526kg이 넘어 영흥 화력발전소의 두 배에 달한다.

올해 3월 상업운전을 시작한 강원 동해시 북평 화력발전소도 영흥 화력발전소 못지않은 친환경 시설을 갖췄다. 국내 첫 민간 석탄화력발전소인 북평은 지하 저장시설을 통해 분진을 일절 발생시키지 않고 석탄을 공급받는다. 각종 오염물질은 배출 직전에 철저하게 필터로 걸러내는 방식으로 미세먼지는 99.9%, SOx는 98.9%, NOx는 93.8%까지 걸러낸다. 북평화력발전소 관계자는 “1MWh당 오염물질 배출량은 0.316kg 정도로 가스복합발전소와 비슷한 수준으로 맞췄다”고 말했다.

이처럼 최근 건설된 화력발전소는 대부분 꼼꼼한 기준을 갖고 있다. 여기에 구형 발전소에도 탈황, 집진장치 등을 보강해 오염 배출을 원천적으로 차단하기 위해 노력하고 있다. 한국서부발전은 1996년부터 운영해 오던 태안 화력발전소의 기존 탈황설비를 제거하고 고효율의 새로운 탈황 처리장치를 설치하고 있다. 올해 5월 1호기부터 작업을 시작해 운영 중이다. 배출 물질이 2015년에 비해 50% 이상 줄어들 것으로 평가하고 있다. 서부발전 측은 “2016년 6월부터 외부 전문가를 포함한 미세먼지 저감 태스크포스(TF)팀을 꾸려 환경 신기술을 조사해 최적의 기술을 채택했다”고 밝혔다.

앞으로 지어질 최신형 화력발전소들은 영흥에 비해 60% 수준의 오염물질만 배출하도록 설계돼 청정도가 순수 LNG발전소에 필적할 것으로 보인다. 충남 당진에 건설 중인 에코파워발전소는 1MWh당 연간 오염물질 배출량이 0.199kg 이하가 되도록 설계됐다.

전충환 부산대 클린콜센터장은 “석탄은 국내 산업에 기여하는 바가 큰데도 환경부담금이 과하게 부과돼 있는 등 제대로 대접을 못 받고 있다”며 “석탄은 오염물질 관리만 잘 이뤄지면 깨끗하고 지속적으로 쓸 수 있는 안정적인 에너지”라고 말했다.

기사원문 : http://dongascience.donga.com/news/view/19693