[르포]걸음마 막 뗀 연료전지…보급확산 관건은 경제성

4일 오전 난방공사 관계자(왼쪽 두번째)가 동탄연료전지발전소 내부를 시설을 소개하고 있다.

[화성(경기)=아시아경제 주상돈 기자] "연료전지는 액화천연가스(LNG)에서 추출된 수소와 공기 중의 산소를 결합해 전기와 물ㆍ열을 생산하는 신(新)에너지 발전기입니다. 탄소 저감은 물론 오염물질과 소음이 거의 발생하지 않아 도심지역 설치 가능한 최적의 분산발전입니다."(정기석 한국에너지기술평가원 PD)

4일 오전 경기도 화성시에 위치한 동탄연료전지발전소를 찾았다. 정 PD의 설명처럼 발전소 내부에선 마이크 없이도 대화가 가능할 정도로 소음이 적었다. 인근에 설치된 가스복합발전기를 지날 때 들린 굉음과 대비됐다. 정 PD에 따르면 연료전지는 화석연료를 연소시켜 터빈을 돌리는 화력발전보다 소음이 75% 적다. 또 대기오염물질인 황산화물(Sox)과 질산화물(Nox) 배출도 거의 없다.

연료전지의 장점은 더 있다. 태양광과 풍력 등 다른 신재생에너지와 달리 1년 365일, 하루 24시간 상시 발전이 가능하다. 일조량과 바람의 세기에 따라 달라지는 태양광의 가동률은 15%, 풍력은 25%에 불과하지만 연료전지의 가동률은 90% 이상이다.

공간효율성도 뛰어나다. 연료전지 1㎿당 약 179㎡의 공간만 있으면 된다. 반면 태양광은 동일한 출력을 내려면 1만9800㎡, 풍력은 3만9600㎡의 땅이 필요하다. 풍력 1㎿, 태양광 1.8㎿의 설치 공간에 연료전지는 221㎿ 규모의 설비를 갖출 수 있다. 동일 출력을 내는데 태양광 발전소 지을 땅의 0.9%만 있으면 된다. 옥상이나 지하 등에 공간의 제약도 없다. 토지비 부담이 큰 도심지 등에 활용도가 크다.

실제 11㎿ 규모의 동탄연료전지발전소는 한국난방공사의 동탄열병합발전소 자투리 땅에 설치 돼 있었다. A와 B동으로 나뉘어 있는 연료전지발전소에는 설비용량 440㎾ 규모의 연료전지가 각각 13대씩씩 총 26대가 설치돼 있다. 원하는 발전 규모에 따라 연료전지 수를 조정해 설치할 수 있다. 연료전지 1대의 규모는 약 가로 8.7m, 세로 2.5m, 높이 3m다. 이 연료전지 발전기 26대를 통해 난방공사는 인근 지역에 전기는 2만5000가구, 열은 9000가구에 공급 할 수 있다.

경기도 화성에 위치한 난방공사의 동탄연료전지발전소 전경.

연료전지발전은 아직 초기 단계지만 보급확산 속도는 우리나라가 전세계에서 가장 빠르다. 지난 20년간 전세계에 1000㎿ 규모의 연료전지발전소가 운영되고 있는데 우리나라에만 2004년 포항공대를 시작으로 현재까지 370㎿가 설치돼 있다. 또 218㎿ 규모(16건)의 프로젝트도 진행되고 있다.

향후 보급 확산의 관건은 경제성이다. 지금까지는 공공기관 설치 의무화와 정부의 설치비 일부 보조를 통해 보급됐기 때문이다. 동탄연료전지 발전소도 돈을 벌진 못하고 있다. 송현규 난방공사 동탄지사장은 "연료전지발전의 경우 지금은 수익이 나지 않는 상황"이라며 "현재는 신재생에너지공급의무화(RPS)에 따른 할당량을 맞추고 신재생에너지공급인증서(REC) 확보가 주 목적"이라고 설명했다.

경제성이 낮은 이유는 상대적으로 높은 초기설비투자비용 탓이다. 난방공사 관계자는 "설치비용이 1㎿ 규모 연료전지 1기 설치비용은 50억원으로 LNG발전의 약 7배 수준"이라며 "발전단가는 전기만 공급하느냐 열도 함께 공급하느냐에 따라 다르지만 LNG발전에 비해 100원정도 더 비싼 상황"이라고 말했다. 지금까지의 지원금을 통한 보급 확산에서 벗어나기 위해선 경제성 확보가 시급한 셈이다.

정 PD는 기술발전에 따른 경제성 확보가 가능하다고 자신했다. 그는 "이미 10년보다 발전단가가 30% 이상 낮아졌고, 기술개발에 따라 이는 지속적으로 떨어질 것"이라며 "현재는 물에서 수소를 추출하는 방법이 경제적이지 못해 LNG에서 수소를 얻고 있지만 미래에는 물에서 추출한 수소 활용이 가능해 질 것"이라고 말했다.

주상돈 기자 don@asiae.co.kr