[충청리뷰_김천수 기자] 속보=음성천연가스발전소(음성LNG발전소)가 환경·설비 분야 등에서 국내외 최고 수준으로 건설된다.<본보 인터넷판 9월 17일자, 음성LNG발전소 최종 승인…전추위 심의 통과>

30일 산업통상자원부(산업부)는 ‘음성천연가스발전소 1,2호기 건설사업’에 대한 전원개발사업 실시계획 승인을 고시했다. 앞서 전원개발사업추진위원회(전추위)는 지난 16일 회의를 열어 해당 사업에 대한 실시계획안을 심의 의결했다.

사업 시행사인 한국동서발전의 관계자는 음성LNG발전소 건설사업의 차별성에 대한 물음에 “환경 및 설비 분야에서 국내외 최고 수준의 발전소 건설이 목표”라고 강조했다. 1.12GW(561MW × 2기)급 음성LNG발전소 건설공사는 10월 착공해 오는 2024년 12월말 1단계, 2026년 12월말 2단계 준공 계획이다. 음성LNG발전소 건설은 문재인 정부 들어 기존 충남 당진의 석탄발전소 건설계획을 저탄소 정책화에 따라 LNG로 전환해 추진하는 사업이다.

동서발전은 음성LNG발전소를 최첨단 기술을 도입해 최고 수준의 발전소로 건설한다. 무엇보다 환경과 설비 분야에 오염물질 저감장치를 적극 도입하는 등 발전소 공사 역사에서 최초로 기록될 사례가 많을 전망이다.

기동초기 저감설비 첫 도입

동서발전에 따르면 환경 분야에서 5가지의 차별적인 과제가 추진된다. 첫째는 세계 최고 수준의 질소산화물(NOX) 배출 저감설비 도입이다. 친환경 발전소 구현을 위해 NOX 배출 설계기준을 3ppm으로 대폭 강화했다. 법적기준은 5ppm이며, 환경영향평가협의 기준은 4ppm이다. 법적 기준치 보다 40%의 저감 효과를 강화한 것으로 LNG복합발전소의 최저 수준이다.

두 번째는 국내최초로 기동초기 대기오염물질 저감설비 도입이다. 복합발전 시설의 기동초기 대기오염물질 저감을 위해 국내최초로 산화촉매 신기술을 적용한다. 이를 통한 대기오염물질 저감효과는 미연탄화수소(UHC) 80%, 일산화탄소(CO) 90%에 달한다. 또한 보일러 철산화물 저감기술인 필터형 집진설비를 선제적으로 적용해 발생 및 배출을 89% 저감시킬 계획이다. 철산화물질은 굴뚝 외부로 비산·낙하돼 농작물, 차량 등에 부착돼 피해를 주는 것으로 알려져 있다.

세 번째는 저농도(10% 이하) 화학물질 사용으로 ‘유해물질 Free 사업장’ 구현이다. 발전소 내에서 암모니아, 염산, 가성소다의 저농도 사용을 통해 안전한 발전소 건설에 만전을 기한다는 방침이다. 이를 위해 저농도 암모니아수(9%)에 적합한 주입펌프, 저장 탱크 등 설계가 반영됐다.

“철산화물 89% 감소”

네 번째는 냉각탑 수증기 발생시간을 획기적으로 저감시키는 국내 최고수준의 설계다. 시각적 공해 요소로 작용하는 수증기 발생을 사전에 대폭 제거하는 효과가 목표다. 냉각탑 배치형식 개선으로 수증기 발생량을 감소시키고 설계기준(온도) 강화로 기존 대비 수증기 발생시간을 감소시킨는 설명이다.

적용되는 하이브리드형 냉각탑은 설계기준이 –4℃/70RH에서 –10℃/70RH로 강화된 국내 최고수준이다. RH는 상대습도(Relative Humidity)를 이른다. 특히 이 방식은 배치형식이 In line형으로 열교환 효율이 20% 이상 높다는 설명이다. 수증기 발생 시간도 연간 140시간으로 기존 냉각탑(613시간) 보다 77% 가량 짧아 체감 효과가 클 전망이다.

다섯 번째는 발전소의 랜드마크화 등 사람중심 자연중심의 친환경 디자인 적용이다. 발전소 건물의 지역 랜드마크화 및 지역주민과의 소통 문화공간을 창출한다는 계획이다. 디자인의 모토는 지역주민과 함께하는 깨끗하고 안전한 발전소로 깨끗한(Clean), 안전한(Safe), 주민친화형(Friendly) 발전소가 방향이다.

지난해 9월 발전소 미관계획을 수립해 음성천과 수정산 등 주변 녹지와 마을이 어우러지는 부드러운 선형의 디자인으로 기존 발전소의 딱딱한 이미지를 탈피하는 데 주력했다. 발전설비는 친환경 시설로 마을과 최대한 먼 곳에, 주민 공유시설은 마을과 가깝게 배치시키는 주민 친화형 디자인이 적용된다. 발전소는 크게 개방구역, 완충지역, 제한구역으로 구분되며, 개방구역인 공유시설은 특히 주민들 의견을 반영한 ‘에너지 파크’로써 복합문화공간, 전망대, 생태공원 등을 조성할 계획이다.

설비 분야는 3가지의 차별성을 가진 과제가 적용된다. 첫째는 최신의 고효율 가스터빈 도입으로 경제성을 제고한다. 일축형(가스터빈-증기터빈-발전기)의 발전설비를 적용하면서 최신 고효율의 가스터빈(최신 H급, Air cooling)을 구축한다. 고효율·고성능 발전설비 도입은 발전소 정비주기의 장주기화로 이어져 전력시장에서 기술 경쟁력 및 경제성, 신뢰성 향상이 예측된다.

대비공사 계약, 착공 눈앞

두 번째는 국내최초의 하절기 보증출력 도입으로 공급 안정성 및 경제성 확보가 가능하다. 가스터빈 출력관련 성능보증 항목을 세분화해 하절기 정격출력을 유지토록 설계에 반영했다. 기존 온도조건인 15℃에다 32℃ 조건을 추가한 것으로 하절기 정격출력 유지를 통해 기존 대비 약 8%의 출력 향상 효과가 기대된다. 이는 전력 소비량이 많은 하절기 때의 정격출력 유지로 안정적 전력 공급을 목표로 두고 있다. 하절기(32℃ 기준) 가스터빈 출력은 매 2℃마다 1%가 감소해 최대 10% 감소 현상을 겪는 게 현실이다.

세 번째는 국내 최저출력의 연속운전이 가능한 설계로 기동·정지 반복 최소화를 통한 전력시장 신속 대응력 강화다. 이는 국내 최초의 경우로 급전환경 변화에 능동적 대응을 위한 최저부하(35% 부하, 약 195MW) 상태에서 연속운전이 가능토록 설계됐다. 최소 운전부하 요구조건(MECL·Minimum Emissions Compliant Load)은 정격출력의 35% 이하다. MECL이 낮을수록 저부하 급전 대응이 가능하다.

최저출력 연속운전 대응책은 신재생에너지 확대에 따른 필요성에서 제기됐다. 최근 신재생에너지 확대로 부분부하 운전 및 주·야간 최저부하 운전 요구가 증가되는 추세다. 동서발전은 최적성능 발전설비 도입을 통해 전력판매 수익 극대화 등 신속한 전력시장 대응 효과를 기대하고 있다.

한편, 음성LNG발전소 조성사업은 정부의 제8차 전력수급기본계획에 반영된 국책사업으로 예상 사업비가 약 1조2000억원에 달한다. 사업 부지는 충북 음성군 음성읍 평곡리 57-1번지 일원 32만5937㎡ 면적이다. 현재 동서발전은 건설사무소 공사 및 대비공사 입찰 및 계약의 마무리 단계를 진행하면서 착공을 준비 중인 것으로 알려졌다.