남동발전 분당복합화력발전처에 들어서자 잔디밭 위에 세워진 해바라기 모양과 나무 모양의 태양광발전 시설이 눈에 들어왔다. 공원에 설치된 조형물과 같은 색다른 모습의 태양광발전 시설은 분당복합화력발전처가 지향하는 환경친화기업의 이미지와 잘 어우러지고 있었다.
오석용 전기부 부장은 “국내 최초의 상용발전 연료전지 발전소 외에도 조형미를 갖춘 태양광발전 시설은 분당복합화력발전처의 자랑”이라며 “공원조성의 참고자료로 이용하기 위해 태양광발전 시설을 직접 보러 오는 사람들도 있다”고 말했다.
태양광발전 시설을 지나 서순종 전기부 과장의 안내로 찾아간 연료전지 발전 시설은 생각만큼 크지 않았다. 배출되는 가스도 보이지 않고 커다란 소음도 없이 조그만 파이프 위로 수증기가 조금씩 올라오는 모습만이 보였다.
서 과장은 “작년 10월 31일부터 상용운전에 들어간 250kW 연료전지 발전소는 질소산화물이나 황산화물이 거의 발생하지 않고 이산화탄소배출량도 LNG복합발전에 비해 1/5 수준밖에 되지 않는다”며 “그렇기 때문에 도심지에도 자유롭게 설치할 수 있고 공간도 많이 차지하지 않는 안전하고 편리한 발전 방식”이라고 밝혔다.
연료전지는 수소와 산소를 반응하게 해서 물과 전기를 만들어내는 획기적인 발전 시스템이다. 연료전지는 미래의 에너지고갈과 환경문제에 대처하기 위해 활발히 연구되기 시작했고 국내에서도 두산중공업과 포스코파워 등의 기업이 연료전지 연구·개발을 진행하고 있다.
서 과장은 “기존 기력발전에서 생산된 전기는 터빈의 기계적 에너지로부터 발전기를 회전시켜 전기적 에너지를 얻는 방식”이었지만 “연료전지는 스택(stack) 내부에서 수소화합물인 메탄, LNG, 부생가스 등의 연료에서 추출한 수소와 산소의 화학적 반응에 의해 전기를 생산하는 방식”이라고 밝혔다.
스택이란 연료가스(메탄, LNG 등)를 수소와 다른 부산물로 개질시키는 곳으로 각 셀들은 공기극(+극)과 연료극(-극), 이들 사이에 채워진 전해질로 구성된다.
분당복합화력발전처에 설치된 연료전지 발전시설은 미국 FCE사 제품으로 2007년까지의 이용률이 90%에 달했고 현재 총발전량은 96만6,000kW를 기록했다.
김성섭 처장은 “연료전지 발전시설을 운영하기 위해 5명의 인력이 미국에서 직접 교육을 받고 돌아왔고 미국 FCE사 전문가가 직접 분당복합화력 연료전지 발전 현장에서 2주간의 교육을 실시하기도 했다”며 “국내 최초로 연료전지 상용발전을 시작한 만큼 시행착오도 많지만 미국 FCE사와의 긴밀한 협력을 통해 연료전지 발전의 노하우를 쌓아가고 있다”고 밝혔다.
남동발전 분당복합화력발전처는 현재 250kW의 연료전지 발전용량을 내년까지 2.5MW로 증설한다는 계획을 세우고 있다. 김 처장은 250kW 연료전지 발전시설 운영을 통해 쌓은 노하우가 2.5MW 연료전지 발전시설 운영에도 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다.