친환경에너지 사용하는 ‘수소 가스터빈’ 특허 출원 증가 추세
친환경에너지 사용하는 ‘수소 가스터빈’ 특허 출원 증가 추세
  • 구교현 기자
  • 승인 2020.06.22 15:20
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발전용 가스터빈(제공:특허청)
발전용 가스터빈(제공:특허청)

최근 5년간(2015~2019) 천연액화가스(LNG) 대신 수소 연소로 가스터빈을 구동하여 전력을 생산하는 ‘수소 가스터빈’에 대한 특허출원이 증가하고 있다.

특허청(청장 박원주)에 따르면, 발전용 수소 가스터빈 관련 특허는 최근 9년간 (11~19년) 총 36건이 출원됐고, 매년 2건 정도에 불과하던 것이 15년 이후에는 6~7건으로 증가했다.

수소는 LNG대비 6배의 화염 확산속도와 3배의 발열량을 가지고 있다. 연소 되고 나면 부산물로 깨끗한 물만 남기 때문에 이산화탄소가스 배출이 전혀 없는 친환경 에너지원으로 기대하고 있다.

또한 기존 석탄, LNG 등 화석연료에서 추출하는 방식 이외에도 잉여 전력을 이용해 물을 전기분해 하는 등 다양한 방식으로 경제적인 생산이 가능하다.

18년 기준, LNG 발전은 우리나라에서 석탄화력발전에 이어 두 번째로 높은 비중을 차지하고 있다. 최근 미세먼지 저감을 위해 석탄화력 발전을 LNG 발전으로 대체하고 있어 향후 LNG 가스발전의 비중은 더욱 확대될 것으로 예상된다.

현재의 수소 가스터빈 기술 발전 추세를 감안할 때 향후 대부분의 LNG 발전소에서 수소를 발전연료로 사용할 수 있게 될 것으로 보인다.

아직 수소 가스터빈 기술에 대한 뚜렷한 방향성은 나타나고 있지 않다. 그러나 많은 전문가들이 2030년 경에는 수소 가스터빈의 보편화 및 상업화가 가능할 것으로 예상하고 있어 이 기술분야에 대한 투자는 기술 발전의 초기 단계에서 독자적인 원천기술을 선점할 수 있는 좋은 기회로 보인다.

향후 생산된 수소를 생산, 운반, 저장하는 기술과 가스터빈에서 발생하는 공해물질인 질소산화물을 줄이기 위해 LNG와 혼합비율, 연료분사 노즐 및 연소실 구조 개선에 관한 방향으로 기술개발이 전개될 것으로 보인다.

우리 정부는 지난 2019년 수소경제를 데이터, 인공지능과 함께 3대 차세대 전략 투자분야로 선정하여 세계 최고 수준의 수고경제 선도국가를 목표로 하고 있는데 이러한 노력에 수소 가스터빈 분야가 일조할 수 있을 것으로 전망된다.

특허청 조지훈 동력기술심사과장은 “현재, 수소 가스터빈 관련 연간 출원건수는 10건 미만에 불과하지만 수소경제에 대한 관심의 증가 및 관련 인프라의 확충에 따라 향후 이 기술분야의 특허 출원은 점점 증가할 것으로 예상된다.”며 “현재 추진중인 온실가스 감축, 미세먼지 절감, 그리고 화석연료에 대한 에너지 의존도 감소를 통한 에너지 자립에도 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.


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