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INSIDE

연료전지 EPC 경쟁력으로 수소 인프라 구축 나선, 한국종합기술

국내 연료전지 발전사업 EPC 수행 ‘독보적’
세계 최초 연료전지 발전설비 복층형 설계・시공
바이오가스 수소화 및 수소 도시 분야 진출
CCUS・폐플라스틱 수소화 분야로도 영역 확대 모색

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[월간수소경제 이종수 기자] 정부가 지난 2019년 1월 발표한 ‘수소경제 활성화 로드맵’에 따라 연료전지 발전설비 구축이 활발하게 추진되고 있다. 지난해 말까지 국내 구축된 발전용 연료전지는 약 604MW로, 전 세계 보급률 1위다. 정부는 2022년 1.5GW, 2040년 15GW로 확대할 계획이다. 


이에 따라 엔지니어링사들이 연료전지 발전설비 EPC(설계・조달・시공) 사업에 눈독을 들이고 있다. 엔지니어링사 중 한국종합기술이 사업 수행실적은 물론 세계 최초 복층형 구조 설계 도입 등 특화기술을 바탕으로 업계 최고의 경쟁력을 보유하고 있는 것으로 평가된다. 


한국종합기술은 연료전지 발전사업 EPC 수행역량을 바탕으로 수소충전소, 바이오가스 및 폐플라스틱 수소화, 수소 배관, 스마트팜 연계 연료전지 등으로 사업 분야의 다각화를 추진하고 있어 주목된다.     

 

‘엔지니어링 기술 메카’로 성장  

한국종합기술(대표 이상민)은 도로・공항, 항만, 구조, 철도, 상・하수도, 플랜트, 발전, 환경, 수자원, 전기통신, 국토계획 등 엔지니어링 전 분야에서 기획, 타당성 조사, 설계, 분석평가, 감리업무, EPC, 건설사업관리(CM) 등을 수행하는 건설엔지니어링 회사이다.


지난 1963년 3월 설립되어 국내 종합 건설엔지니어링 업체 중 가장 오랜 역사와 전통을 지닌 ‘기술의 메카’로 성장했다. 1,300여 명의 직원들이 일하고 있으며, 이 중 기술사가 200여 명에 달할 정도로 최고의 기술인력을 자랑한다. 우리사주로 유가증권시장에 상장된 국내 최초의 기업으로도 유명하다. 


상하수도본부, 수자원본부, 플랜트본부 등 여러 사업본부가 있는데, 이중 수소・연료전지 분야는 플랜트본부가 담당하고 있다.   


플랜트본부는 환경사업 분야를 전문으로 수행하는 플랜트부와 신재생에너지・발전사업 분야 등을 전문으로 수행하는 플랜트신성장부로 구성되어 있다.  


먼저 플랜트부는 생활폐기물 소각시설, 음식물류 폐기물 자원화시설, 매립시설 및 매립장 부대시설, 하수슬러지 자원화시설, 자동집하시설, 재활용품 선별시설 등 폐자원에 대한 전반적인 처리시설 관련 엔지니어링 업무를 담당하고 있다.


플랜트신성장부는 태양광・풍력・연료전지・바이오매스 등 최근 정부 정책인 그린뉴딜에 부합하는 신재생에너지 분야의 입지조사, 타당성 분석, 기본・실시 설계, EPC 등의 모든 업무를 수행하고 있다.

 

연료전지 EPC 수행 ‘독보적’

한국종합기술은 다양한 신재생에너지에 대한 수행실적이 있는데, 연료전지 분야는 독보적인 위치에 있다.


먼저 석문에너지, 금산 에코, 밀양 등 연간 20건이 넘는 연료전지 발전사업 타당성 조사를 수행해 왔다.  


또한 인산형 연료전지(PAFC)의 국내 첫 도입 현장인 오성연료전지 EPC 사업을 시작으로, 한국남동발전 분당연료전지 3단계와 5단계, 한국지역난방공사 동탄연료전지, 한국지역난방공사 미래개발원 연료전지, 한국서부발전 천안청수연료전지, GS파워 부천연료전지, 올해 3월 준공예정인 부산도시가스 명지연료전지 등의 EPC 사업 실적(총 51.2MW)을 보유하고 있다.




김용록 한국종합기술 플랜트신성장부 부서장(전무)은 “EPC는 설계, 감리, 시공, 성능보증을 포괄하기에 엔지니어링회사에는 최적의 사업”이라며 “다행히 신재생에너지가 주로 EPC 사업으로 발주되다 보니 엔지니어링 회사들이 신재생에너지 EPC 사업 확보에 힘쓰고 있는데, 연료전지 분야는 한국종합기술이 단연 독보적인 위치에 있다”고 밝혔다.  ·


특히, 한국종합기술은 분당연료전지 3단계 EPC 사업에서는 세계 최초로 복층형으로 설계・시공해 큰 주목을 받았다. 


김 부서장은 “한국남동발전 분당발전본부 현장 여건상 좁은 부지 내에 많은 용량의 연료전지를 설치할 수 있는 방법을 논의하던 중 연료전지 본체와 쿨링 모듈을 분리해 복층 형태로 계획했고, 분야별 기술진들의 수많은 기술검토를 통해 기술집약적인 설계도면을 작성, 시공현장에 적용했다”라며 “세계 최초로 계획하고, 설계・시공에 적용되는 복층형 구조이기 때문에 구조물의 계산, 발전설비의 배치, 안정적인 발전량과 발전 효율 확보 등 기능적인 부분과 현장 안전사고 예방 등 많은 시행착오를 거쳐 성공적으로 준공했다”고 설명했다. 


이후 부산 해운대 연료전지, 분당 4, 5, 6단계 연료전지, 동탄 연료전지, 부천 연료전지 EPC 현장 등에서도 복층형을 적용함으로써 국내 복층형 연료전지 발전소의 표준 지침 역할을 톡톡히 하고 있다. 한국종합기술이 현재 시공 중인 부산도시가스 명지연료전지(3월 준공 예정)도 복층형이다.  


김 부서장은 “지금은 다른 업체들도 복층형으로 하고 있다”라며 “현재 국내 연료전지 발전설비의 40~50%는 단층, 나머지는 복층으로 하는 추세”라고 밝혔다.  




아울러 한국종합기술은 감리단장 경험 인력을 현장소장으로 배치해 시공현장 감리 경험을 바탕으로 현장에서 발생할 수 있는 공사 기간 및 설계변경 등의 요인을 최소화하고, 연료전지 설계 시 현장에서 얻은 노하우를 공유해 사업예정부지에 가장 컴팩트하고 효율적이며 경제적인 연료전지 발전소 설계가 가능하도록 하고 있다. 


또한 방음벽과 백연저감설비를 현장에 반영해 준공 이후 인근 주민들에게서 혹시라도 발생할 수 있는 민원사항을 해소하고 있다. 최근 사례로는 2010년 준공한 GS파워 부천연료전지 현장과 현재 진행 중인 부산도시가스 명지 연료전지 발전소가 있다.


김 부서장은 “신재생에너지 분야에서 적은 부지에 단기간에 공사와 유지관리를 할 수 있는 아이템으로는 연료전지가 최적”이라며 “정부가 수소경제 활성화 정책을 적극 추진하고 있는 만큼 연료전지 발전사업이 크게 늘어날 것으로 기대된다”고 말했다. 




한국종합기술은 올해 여수(남동발전-대림에너지) 30MW, 세종 연료전지(지역난방공사) 10MW, 평창 연료전지(스마트팜 연계) 5MW 등의 EPC 사업을 수행할 예정이다. 타당성 조사도 금산 20MW 등을 진행하고 있다.  


김 부서장은 “국내 발전용 연료전지 시장 규모는 연간 200MW 정도인데, 이 중 40~50MW 정도의 EPC 사업을 수행하는 게 목표”라며 “그간 쌓아온 사업수행 능력을 토대로 모든 역량을 집중해 연료전지 EPC 사업을 지속 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.   

 

바이오가스 수소화 분야 진출 

한국종합기술은 바이오가스 수소화 사업 분야에도 진출했다. 최근 창원시 덕동물재생센터 바이오가스 수소화 사업에 대한 타당성 조사용역을 수주한 것이다. 이 사업은 경상남도와 창원시가 환경부에서 주관한 ‘바이오가스 수소화시설 시범사업’ 공모에 최종 선정된 데 따른 것이다.  


‘바이오가스 수소화시설 시범사업’은 하수, 음식물 폐기물, 가축분뇨와 같은 유기성 폐자원을 처리해 발생하는 바이오가스를 개질·정제해 수소를 생산하는 시설을 구축하는 사업이다. 오는 2024년까지 창원시 덕동물재생센터에 혐기성소화조에서 생산된 바이오가스의 순도를 높이는 고질화설비, 수소 개질설비, 수소저장·운송설비 등이 들어서게 된다. 생산된 수소는 인근 덕동수소충전소로 이송해 수소전기버스를 충전하고, 거제·함안 등의 수소충전소에도 공급할 계획이다. 


한국종합기술은 덕동물재생센터의 바이오가스(2만5,000㎥/일)를 고질화(바이오메탄 1만6,250㎥/일)한 후 수소 개질(Steam Methane Reforming)을 통해 수소(4만3,200㎥/일)를 생산하는 설비구성 및 사업의 타당성 검토용역을 수행한다. 


최동훈 한국종합기술 플랜트신성장부 상무는 “향후 창원시에서 장기적으로 계획하고 있는 수소생산시설, 수소충전소 등 수소 관련 인프라 구축 본사업을 선점하기 위한 교두보로 이번 타당성 조사용역을 수행할 예정”이라고 말했다.


김용록 플랜트신성장부 부서장은 “그간 국내에서 그냥 버려지는 바이오가스를 발전, 차량연료 등에 활용하는 사업들이 진행되어 왔는데, 환경부 차원에서 처음으로 바이오가스 수소화 사업이 진행된다는 점에서 의미가 크기 때문에 이번 용역수행에 최선을 다할 것”이라며 “앞으로 많은 지자체가 수소경제 활성화와 폐자원 재활용 차원에서 바이오가스 수소화 사업을 추진할 것으로 예상된다”고 밝혔다. 

 



한편 한국종합기술은 이미 자체적으로 메탄정제기술을 보유하고 있어 향후 바이오가스 수소화 사업에서 시너지효과를 발휘할 것으로 기대된다. 


이 회사의 메탄정제기술은 매립 가스와 바이오가스를 정제하는 기술로, 2014년 환경신기술로 검증을 받았다. 전처리 후 2단 분리막 및 PSA 공정을 통해 99% 이상의 고순도 메탄을 생산하는 기술이다. 국산 분리막을 사용해 외국 정제기술에 비해 우수한 경제성을 가지고 있으며, 정제과정에서 폐수를 발생시키지 않아 별도의 폐수처리시설 또는 비용이 발생하지 않는 우수한 방식이다.


현재 의정부시 음폐수 바이오가스 에너지화 시설에 적용해 운영하고 있다. 향후 수소경제와 연계해 바이오가스의 정제설비 시장이 확대될 것으로 기대하고 있다.

 

수소 분야 엔지니어링사업 다각화 

한국종합기술은 정부의 수소경제 활성화 정책에 발맞춰 수소 분야 엔지니어링 사업에 적극 진출한다는 계획이다. 


수소의 생산・이송・활용 분야 중 현재는 마스터플랜과 이송 분야에 집중하고 있다. 이송과 관련해서는 ‘울산 수소 시범도시 수소 배관(12.5km) 실시 설계’를 진행 중이며, 향후 충전소 분야 EPC에도 진출할 계획이다.


수소생산 분야는 수소생산기지 구축사업 등에 참여해 생산 및 이송에 대한 경험을 축적할 계획이다. 


수소 주거와 관련해 연료전지를 활용한 지역난방 시스템 구축을 위해 한국지역난방기술과 협업을 진행 중이며, 올해 중으로 가시적 성과를 얻기 위해 노력 중이다.




서부발전 등 발전사들이 최근 관심을 기울이고 있는 스마트팜 연계 연료전지 발전사업에도 지속 참여할 계획이다. 현재 익산과 평창에서 각 5MW의 스마트팜 연계 연료전지 프로젝트를 추진 중이다.  


스마트팜 연계 연료전지 발전사업은 연료전지의 특성을 활용해 전력생산과정에서 발생하는 부생열을 스마트팜 유리온실의 냉·난방시스템에 이용함으로써 에너지 비용을 절감하고, 부가적으로 발생하는 이산화탄소는 특화작물의 생장을 위해 공급함으로써 에너지를 효율적으로 활용하는 새로운 사업모델이다.


또한 바이오가스 수소화 사업과 스마트팜 연계 연료전지 발전사업에서 이산화탄소 포집・활용 기술도 확보해 탄소중립의 핵심 기술인 ‘이산화탄소 포집・저장・활용(CCUS)’ 분야로도 사업영역을 확대할 계획이다.   


폐플라스틱 수소추출 사업도 한국종합기술이 주목하는 분야다. 실제 한국지역난방공사와 협업을 추진 중이다. 현재 관련 타당성 조사용역을 준비 중이다.   


한국지역난방공사는 폐플라스틱, 폐비닐 등의 저온 열분해를 통해 나온 청정유에서 수소를 생산하는 사업인 ‘W2H(Waste to Hydrogen)’ 프로젝트를 추진하고 있다.


이형진 플랜트신성장부 상무는 “당사의 플랜트부에서 폐기물사업도 하고 있는데, 폐자원 활용사업 등 국내에서 한국종합기술이 가장 많은 실적이 있기에 우리 부와 플랜트부가 협업하면 폐플라스틱 수소화 분야에서도 시너지를 발휘해 성공적으로 할 수 있을 것”이라고 말했다. 


김용록 플랜트신성장부 부서장은 “한국종합기술은 설계에서 출발한 엔지니어링사이므로 수소 밸류체인의 시스템 구축 분야에서 출발해 수소연료전지 EPC 경험과 인프라에 대한 설계 경험을 바탕으로 수소 인프라 구축을 위한 초석이 되도록 최선의 노력을 다할 계획”이라고 각오를 밝혔다.






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