원전·수소·풍력이 만드는 '클린 에너지'…'무탄소 시대' 열린다

[미리 만나는 그린비즈니스위크 2023]원자력, 신재생에너지 산업 전시회

'지구(For Earth)'와 '우리(for us)'에 '미래(for future)'를 더한 올해 '그린비즈니스위크(이하 GBW)' 전시는 △원자력 산업 전시회(K-Nuclear Expo)△신재생에너지 산업 전시회(New Renewable Energy Expo) △친환경 운·수송 산업 전시회(Eco Transport Expo) 등 3개 산업 영역별로 나뉘어 동시에 진행된다. 3개 영역에 걸친 산업 전시가 오는 11월 22일 부터 사흘간 서울 코엑스에서 펼쳐질 GBW 행사의 백미다. 무탄소 에너지 시대를 주도하는 첨단 기술의 현재와 미래를 살펴볼 수 있다.

이 가운데 원자 '원자력 산업 전시회'와 '신재생에너지 산업 전시회'에서는 무탄소 시대를 행해가는 국제사회 에너지 패러다임의 전환 양상을 반영한다. 수소와 풍력, 태양광 등 신재생에너지만으로 무탄소 시대를 달성하기엔 현실적 한계가 있기에 효율적이고 깨끗하며 안전한 원전을 에너지 생태계 안에 끌어들여 무탄소 시대 달성 시점을 앞당기자는 것이 세계 주요국 '에너지 믹스'의 트렌드가 됐다. 관람객들은 이같은 원전과 신재생에너지의 2인 3각이 주도하는 무탄소 시대 기술 전반을 행사장에서 살펴볼 수 있다.

올해 행사에서 두산은 원전 기술의 현재와 미래를 선보인다. 그룹 계열사 두산에너빌리티는 현재 원전 시장을 주도하는 대형원전의 주기기 사업 모델을 전시해 소재 생산, 기기 설계 및 제작, 그리고 유지보수를 위한 서비스 분야까지 원전산업 전과정에 걸쳐 핵심 역할을 수행하는 회사의 기술을 알린다는 계획이다. 두산에너빌리티는 세계 최고 수준 기술력을 바탕으로 국내 460여개의 협력사와 함께 국내 뿐만아니라 미국, 중국, 아랍에미리트(UAE) 등 원자로 34기와 증기발생기 124기를 납품한 경험이 있다.

두산에너빌리티는 올해 행사에서 SMR 사업 모델 전시를 통해 '원전의 미래'도 제시한다. SMR은 전기출력 300㎿e(메가와트) 이하급의 원자로다. 모듈을 조립하는 방식이어서 건설비용은 대형 원전의 30분의 1 정도인 3000억원에 그친다. 중대사고 확률은 10억년에 1회 수준에 불과하다. 안전하며 경제적인 원전이어서 '원전의 미래'로 통한다. 두산에너빌리티는 SMR 파운드리 회사로서 현재 다양한 SMR 혁신 설계 및 제작 기술을 개발중이다.

SK그룹 역시 SMR을 통해 원전의 미래를 보여줄 예정이다. SK는 미국 SMR 설계기업 테라파워에 3000억원을 투자하고 전략적 협력 관계를 구축하며 SMR 기술 도전의 첫 발을 뗀 상태다. 올해 GBW 행사에 SK는 테라파워의 SMR 모형을 전시할 예정이다. 테라파워는 SFR(소듐냉각고속로)과 MSS(용융염저장고)를 결합한 '나트륨(NATRIUM)' 원전 기술을 보유하고 있다.

원전을 뒷받침할 수소 에너지 기술도 올해 행사장을 채운다. 미래 에너지를 그룹의 핵심 먹거리로 삼은 한화는 올해 행사에서 그동안 준비한 무탄소 수소 발전 기술을 선보일 예정이다. 계열사 중 한화파워시스템과 한화임팩트가 이번 행사에 참여한다. 100% 수소만을 연료로 사용한 무탄소 발전 기술을 독자적으로 개발 중인 한화파워시스템은 올해 행사에 관련 기술을 적용한 수소발전소 모형을 선보인다. 한화임팩트는 올해 행사를 통해 암모니아 크래킹(Cracking)설비와 공정을 전시하고 원리를 소개한다. 암모니아 크래킹이란 암모니아를 분해해 수소로 전환하는 기술로 수소 양산을 위한 핵심 단계다.

코오롱그룹 수소사업분야의 중추 역할을 맡은 코오롱인더스트리는 올해 행사에서 수소연료전지 자동차의 핵심 소재인 ' 고분자전해질막(PEM)'과 '막전극접합체(MEA)', '수분제어장치' 등 수소모빌리티 산업 경쟁력을 선보인다. 효성은 △수소 밸류체인△효성 수소시티△탄소섬유로 만든 수소탱크 등을 전시해 수소 사업의 미래를 보여줄 예정이다. 효성 관계자는 "탄소섬유로 만든 수소탱크를 올해 GBW 2023에 전시해 액화수소 기반의 수소 운송, 저장의 혁신 로드맵을 선보일 예정"이라고 말했다.


두산그룹 수소에너지 담당 계열사 두산퓨얼셀도 올해 행사에 참여한다. 인산형연료전지(PAFC)를 전시할 예정이다. 두산퓨얼셀의 PAFC는 전기와 열을 동시에 생산할 수 있으며, 복합효율이 약 90%에 이른다. PAFC는 98% 이상의 높은 국산화율을 통해 국내 수소 생태계 구축에도 기여하고 있다. 두산퓨얼셀은 현재 건설 중인 설비까지 포함해 약 560MW 이상의 PAFC 공급 실적을 낸 상태다. 이 밖에 고체산화물연료전지(SOFC)와 양성자 교환막(Proton Exchange Membrane, PEM) 방식의 수전해 시스템 등도 전시할 예정이다.

포스코그룹은 10여년 뒤 열릴 '친환경 무탄소 제철' 시대를 행사장에서 선보일 예정이다. 석탄 대신 수소를 사용해 쇳물을 생산하는 '수소환원제철소' 모형을 전시하는 한편, 수소환원제철소에 수소를 공급하기 위한 청정수소 생산 프로젝트를 입체 영상을 통해 보여줄 예정이다. 특히 수소환원제철의 기반 기술인 '하이렉스(HyREX)'가 소개된다.



풍력과 탄소포집 등 다양한 신재생에너지 기술의 진화 양상도 올해 행사의 관전포인트다. 원전과 함께 풍력 사업도 담당한 두산에너빌리티는 3MW, 5.5MW, 8MW급 해상풍력 모델을 전시할 예정이다. 두산에너빌리티는 국내 최초 육·해상 풍력발전시스템 'WinDS3000' 개발에 성공한 후 그 기술력을 바탕으로 'WinDS3300', 'WinDS5500'을 연이어 개발했다. 또 8MW급 대용량 해상 풍력 모델 'DS205-8MW'의 국제인증을 취득하면서 설계 목표 검증을 완료한 상태다. 풍력·환경사업에서 청정수소를 연계한 에너지사업을 추진하는 코오롱글로벌도 부스에서 관련 기술을 선보인다. 코오롱글로벌은 국내 점유율 1위인 육상풍력발전 부문 개발·시공·운영 노하우를 바탕으로 그린수소 생산을 준비 중이다.

SK는 탄소포집·저장·활용(CCUS) 기술을 소개할 예정이다. CCUS는 탄소를 모아 저장하는 CCS와 포집한 탄소를 유용하게 활용하는 CCU를 포괄하는 개념이다. SK는 해상 가스전과 청정 블루수소 플랜트, 나아가 LNG 발전소에 이 기술을 적용해 저탄소 LNG 밸류체인을 구축할 계획이다.