경상대학교 기계공학부
[투데이에너지] 현대의 IT를 중심으로 한 디지털화 사회에서 전기에너지의 수요는 기하급수적으로 증가하고 있다. 이러한 전기에너지는 자연적으로 존재하지 않으며 다른 에너지원으로부터 2차적인 에너지변환 방법으로 이를 생산하게 된다.
오늘날 지구촌에서 요구하는 전기에너지의 대부분은 화석연료에 기반을 둔 화력발전과 원자력발전에 의존해 생산하고 있는 실정이다.
특히 화석연료을 연소시켜 전기에너지를 생산하는 과정에서 부수적인 오염물질이 필연적으로 발생하게 되는 데 최근에 환경적으로 문제가 되는 미세먼지와 이산화탄소의 발생이 그것이다.
따라서 환경적으로 문제가 되는 미세먼지와 이산화탄소의 발생을 줄이는 가장 확실한 방법은 화력발전을 없애는 것이겠지만 최근의 정보 고도화로 인해 증대되는 전기에너지 수요를 경제적으로 맞추기 위한 대체 생산방법이 마땅히 없는 것이 우리의 현실적인 문제인 것이다.
더구나 정보화 사회에서는 전기에너지의 단순한 양적 수요증대뿐만 아니라 전기에너지를 사용하는 기기의 정밀성 및 고도화로 인해 고품질의 전기에너지를 요구하고 있다.
결국 오늘날 화력발전소 중심의 전력생산 및 생산된 전력을 송배전하는 공급설비들이 오랜 시간 동안 이러한 요구에 맞춰 개발되고 최적화됐다는 것이다.
한편 최근에 환경적으로 문제가 되는 미세먼지와 이산화탄소발생은 인류 생존에 심대한 영향을 주는 문제로써 반드시 해결돼야 하는 명제다.
동시에 양질의 저렴한 전기에너지 생산은 현대사회의 삶의 질에 상당한 영향을 주는 문제이기도 하다. 이러한 문제를 동시에 해결할 수 있는 최적의 방안이 무엇인지를 우리는 심도 있게 고민해야 할 것이며 솔로몬의 지혜를 모아야 할 때다.
화력발전의 비율을 줄이고 신재생에너지를 늘리는 방안, 화력발전의 연료를 석탄에서 LNG로 바꾸는 방안 등 여러 가지 방안을 생각할 수 있겠지만 경제적으로나 기술적으로 그리고 연료의 확보문제에서 결코 쉬운 일이 아닐 뿐만 아니라 상당한 시간을 요하는 것 들이여서 중장기적으로 검토하고 추진해 나가는 것이 필요하다고 하겠다.
현시점에서 보면 가장 경제적이고 용이하게 추진할 수 있는 방안은 기존의 화력발전소에서 배출되는 연소가스 내 오염물질을 친환경설비를 이용해 최대한 제거하는 것이다. 친환경설비는 주로 탈질설비와 탈황설비, 전기 집진기로 구성되며 배출되는 연소가스 내 질소산화물과 황산화물 그리고 미세먼지를 이를 통해 획기적으로 줄일 수 있을 것이다.
정부도 석탄화력발전소 대기오염물질 배출기준을 상향하고 새로 건설하는 화력발전소에는 친환경설비를 기본적으로 갖추도록 하고 있으며 기존 발전시설의 오염물질 배출도 친환경설비의 구축으로 획기적으로 줄이도록 요구하고 있다.
이에 따라 한국전력과 발전공기업들은 향후 5년간 화력발전에서 배출되는 미세먼지를 50% 이상 줄이겠다고 선언하고 있다.
친환경설비의 고도화를 통해 기존 화력발전소에서 배출되는 연소가스 내 미세먼지와 이산화탄소를 최대한 줄임으로써 친환경화를 꾀하고 동시에 기존의 화력발전설비를 최대한 활용해 양질의 저렴한 전기에너지를 안정적으로 공급하고 전기요금의 안정화를 도모한다면 4차산업혁명의 기반이 되는 IT산업발전에 크게 기여할 것으로 보인다.
더불어 미국, 일본, 독일 등 해외 선진국에서도 석탄이 저렴하고 수급이 용이한 원료라는 측면에서 기존의 석탄화력발전시스템에 친환경설비를 구축해 전력을 생산하는 방향으로 전력수급정책을 펴고 있는 상황에서 국내 연구개발을 통해 친환경설비의 원천기술을 확보하고 부품소재의 국산화율을 높이게 된다면 발전플랜트 산업의 활성화 및 수출을 통한 수익창출에도 기여할 수 있을 것으로 보인다.
에너지의 대부분을 수입에 의존하는 국내 현실을 고려하면 해외 선진국가의 사례와 같이 적정 비중 이상의 석탄화력발전을 유지하는 것이 에너지안보 면에서도 중요하며 석탄화력발전의 급격한 축소는 산업용 전기요금 상승으로 국가경쟁력 하락의 요인 될 수도 있다.
더구나 화력발전소와 같은 전력산업은 대규모 장치산업으로 건설 및 운영기간 동안 세수증대, 고용창출 등 경제적 파급효과도 크다.
기존의 화력발전 중심의 전력공급설비에 친환경설비를 구축함으로써 화력발전이 미세먼지와 이산화탄소발생을 최소화하고 동시에 양질의 저렴한 전기에너지를 공급함으로써 인류 삶의 질 향상에 기여하는 계기가 되기를 기대해 본다.