[월간수소경제 성재경 기자] 포스코가 그린·블루수소로 합성한 암모니아를 연료로 사용하는 발전 분야 기술개발에 나선다.

포스코는 7월 초 조주익 수소사업실장과 이광열 두산중공업 TM BU장, 황계순 포항산업과학연구원(RIST) 환경에너지연구소장 등이 참석한 가운데 암모니아 연료 발전 기술에 대한 협력 방안을 논의하고 지난 7월 19일 비대면으로 ‘청정 암모니아 가스터빈 분야 연구개발 업무협약’을 체결했다고 밝혔다.

이번 협약으로 포스코와 두산중공업, RIST는 암모니아를 분해해 생성한 수소를 연소시켜 터빈을 가동하는 발전기술 개발을 추진한다.

먼저 포스코는 RIST와 함께 암모니아 분해기 개발을 추진한다. 포스코는 호주 등 해외에서 추진 중인 프로젝트를 통해 청정수소를 암모니아로 합성해 조달할 계획이다.

지난해 가스터빈 국산화 성공 후 수소 혼소·전소 터빈 개발에 나서고 있는 두산중공업은 원천기술을 바탕으로 수소와 질소로 분해된 가스를 한 번에 태우는 연소기와 가스터빈을 개발한다.

이번 협약을 토대로 포항 RIST 수소연구센터에 구축될 암모니아 연소실험 설비를 활용해 본격적인 기술개발에 착수할 예정이다.

암모니아는 수소를 질소와 결합한 화합물로 기존의 운송·저장 인프라를 활용할 수 있는 이점이 있지만, 발전 연료로 쓰기에는 한계가 있다. 기존 가스터빈 연료인 액화천연가스(LNG) 대비 연소 속도가 20% 수준으로 매우 낮고 발열량도 50%에 불과하다.

포스코와 두산중공업, RIST는 이 같은 한계를 극복하고자 암모니아를 그대로 연소하는 대신, 분해기를 통해 수소·질소 가스로 다시 분해한 후 연소해 가스터빈을 구동하는 방식을 택했다.

수소와 질소 가스를 연소하면 암모니아를 그대로 기화해 연소할 때보다 연소 속도와 발열량이 증가한다. 분해기와 가스터빈을 각각 개발한 사례는 있지만 이를 일체화한 발전기술 개발은 세계적으로 최초의 시도에 든다.

포스코와 두산중공업, RIST는 연소 단계에서 발생한 배기가스로에서 열 일부를 회수해 분해기로 재투입, 가스의 열량을 높이고 발전 효율을 향상시키는 기술도 고안할 예정이다.