[그때 그 기술 어떻게 됐나]소형 열병합 발전용 가스터빈

사진제공 한국항공우주연구원

대전 한국항공우주연구원 내 추진시험동에 전시돼 있는 가스터빈엔진 모델. 연료를 태워 만들어진 배기가스로 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 1m 남짓한 소형 발전기다. 항공우주연구원에 설치된 것이라 비행기용 엔진으로 생각하기 쉽다.

하지만 본연의 임무는 주요 산업체나 병원 등 공공건물에서 비상용으로 전기를 생산하는 일. 전기를 만든 후 남은 배기가스에서 열을 회수해 난방도 할 수 있다(열병합). 순수하게 전기만 만들어내는 기존 발전기의 에너지 이용효율이 40%인데 비해 열을 최대한 회수하기 때문에 이용효율이 80%에 이른다. 따라서 지구온난화의 주범인 이산화탄소의 발생량도 절반으로 줄어든다.

1997년 항공우주연구원과 두산중공업 삼성테크윈 등이 476억원을 들여 5년6개월간 연구한 끝에 ‘소형 열병합 발전용 가스터빈’ 시제품(사진)을 개발했다. 당시 연구원들은 이 가스터빈의 실용화는 물론 발전용량을 5배 늘린 5MW급을 만들 수 있다는 자신감에 차 있었다. 아파트 5000세대가 사용할 수 있는 규모다.

하지만 이 가스터빈은 햇빛을 보지 못한 채 8년의 세월을 보냈다. 삼성에버랜드 한국가스공사 등 국내 업체들에 설치된 많은 소형 가스터빈은 모두 외국산이다.

항공우주연구원 항공추진그룹 양수석 박사는 “1997년 IMF 외환위기 사태가 벌어진 것이 주요 원인”이라고 말했다. 국내 관련법에 따르면 비상용 발전기를 설치할 때 가스터빈을 반드시 사용할 의무는 없었다. 연구진은 환경친화성을 강조하며 관련법이 개정되기를 기대했다. 하지만 국가의 관심은 온통 경제살리기에 몰려있어 후속 연구비가 필요한 이 프로젝트는 방치됐다.

최근에는 상황이 변했다. 먼저 세계적인 추세가 기존의 중앙집중형 대형발전에서 지역분산형 소형발전으로 변하고 있다. 한국도 1990년대 초부터 분당 일산 등 신도시 중심으로 100MW급이 운용 중. 요즘은 아파트단지에 맞게 5MW급으로 소형화되는 추세다.

또 이산화탄소 발생량을 의무적으로 줄이자는 교토의정서가 지난 2월 발효됐다. 한국도 2013년에 의무감축 대상국이 될 가능성이 있기 때문에 적극적인 대책을 세워야 한다.

양 박사는 “집중적으로 연구가 진행되면 5년 후 아파트단지에 5MW급 가스터빈을 설치할 수 있다”며 “유럽연합을 비롯해 미국 일본 중국 등 소형 가스터빈 수요가 증가하는 추세여서 세계 시장 진출도 가능하다”고 말했다.

김훈기 동아사이언스 기자 wolfkim@donga.com