반복되는 민원, LNG 열병합발전이 대체 뭐길래?
반복되는 민원, LNG 열병합발전이 대체 뭐길래?
  • 송승온 기자
  • 승인 2021.01.13 19:27
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내포 집단에너지 및 마곡열병합, 건설반대 목소리 지속
반대측, LNG 역시 일산화탄소 비롯 미세먼지 배출
석탄 및 SRF와 비교 시 LNG, 청정한 연료임에 분명

[지앤이타임즈 송승온 기자] 정부는 지역별 전력자급률 제고를 위해 LNG 열병합발전소 설치를 유도한다는 계획이지만 지역 곳곳에서 건설 반대 움직임에 부딪히며 난항을 겪고 있다.

정부가 이처럼 LNG 열병합발전소를 확대시키려는 가장 큰 이유는 에너지사용을 절감하고 온실가스 및 대기오염물질을 저감하기 위해서다. 하지만 발전소 건설 반대측 주민들은 오히려 LNG 발전이 대기오염을 더욱 유발한다고 주장한다.

지난 2018년 ‘고형폐기물연료(SRF)’로 인한 오랜 갈등을 접고 LNG로 연료 전환을 통해 ‘청정에너지 시대’를 선포한 충남 내포신도시 역시 마찬가지이다. 내포신도시는 전국에서 SRF 발전소가 추진되는 곳 중 첫 LNG 전환사례였다. 

LNG 전환 후 갈등은 일단락 되는 듯 했으나 일부주민들이 LNG 역시 환경오염을 유발하고 규모도 당초 계획보다 5배 이상 커졌다며 발전소 건설 자체를 반대하고 나선 상황이다. 내포집단에너지시설은 오는 2023년 6월 준공을 목표로 이미 지난달 착공에 들어갔다. 

발전소 건설은 착공됐으나 내포 집단에너지시설 주민대책위는 충남도가 집단에너지시설의 적자보전을 이유로 지나치게 큰 발전용량을 허용했다며 행정소송을 제기한다는 방침으로 갈등의 불씨는 계속될 것으로 보인다.

서울에너지공사가 추진하는 서남집단에너지시설(마곡열병합발전소) 역시 반대측 주민들의 반발이 거센 상황. 지난해 11월 우여곡절 끝에 주민설명회를 개최하기도 했으나 사업 백지화를 요구하는 일부 주민들의 반대 목소리에 건설계획에 차질을 빚어왔다.

발전소 건설에 반대하는 비상대책위는 LNG 열병합 발전소가 일산화탄소를 비롯해 미세먼지를 배출하는 등 주민건강을 위협하는 시설이라고 주장하고 있다.

하지만 서울에너지공사는 “마곡 열병합발전소는 전기와 열을 주거·상업지역에 공급할 계획으로 정부 에너지 전환정책의 거점이 될 것”이라며 “특히 최신 질소산화물저감 설비를 도입, 수도권 대기환경개선 특별법 배출농도 10ppm의 50% 이하인 4ppm을 목표로 건설을 추진해 대기오염 개선을 이룰 것”이라고 밝혔다.

▲ 서남집단에너지시설(마곡열병합발전소) 조감도
▲ 서남집단에너지시설(마곡열병합발전소) 조감도

◆ 석탄‧원전 중앙집중식 전력공급 ‘이제 그만’

집단에너지란 한 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택 및 건물에 난방시설을 개별적으로 설치하는 대신 지역 차원에서 건설한 1개 이상의 집중된 에너지 생산시설(열병합발전소, 열전용보일러, 자원회수시설 등)에서 생산된 에너지(열 또는 열과 전기)를 뜻한다.

특히 에너지생산시설에서 생산된 에너지(열 또는 열과 전기)를 주거, 상업지역, 산업단지 내 다수 사용자에게 일괄적으로 판매하는 사업이다.

현재 국내 발전설비들은 특정 지역의 석탄과 원전 의존의 중앙집중식 전력공급으로 환경오염이나 송전 과정에서 지역간 불평등 문제가 끊임없이 제기돼 왔다. 

예를 들어 인천은 무려 247%, 충남은 245%의 전력자립도를 기록하면서 지역 내 전력소비량보다 많은 양을 전력을 다른 지역에 보내고 있다. 즉 전력자립도가 3.92%에 불과한 서울이나 1.78%인 대전 등 타 지역이 혜택을 보는 것이다.

이 같은 문제점을 해결하기 위해 정부는 수도권과 지역 대도시에 집단에너지‧열병합발전을 설치하며 분산형 전원 활성화를 유도하는 것이다.

집단에너지는 에너지생산시설에서 생산된 열은 아파트, 빌딩 등의 난방열 혹은 산업체(공장)의 공정용으로 소비자에게 직접 공급되며, 전기는 전력거래소에 판매하게 된다. 

열과 전기를 모두 생산한다는 점에서 집단에너지사업은 도시가스사업과 전력사업의 특성을 동시에 지니는 사업이라고 할 수 있다.

열병합발전은 집단에너지의 하위개념으로 동일한 연료를 사용해 두 가지의 유형이 다른 에너지(열. 전기)를 동시에 생산하는 종합에너지시스템(Total Energy System)으로서 일반적으로 고온부는 전기, 저온부는 열로 사용하는 에너지 시스템이다. CHP(Combined Heat and Power Generation) 및 Cogeneration 등으로 불린다.

천연가스, 석탄 등의 연료를 투입해 가스터빈을 통해 1차로 전력을 생산하고, 배열회수보일러(HRSG)로 폐열을 회수해 증기터빈으로 보내면 증기터빈에서는 회수된 폐열(증기)을 활용해 전력을 2차로 생산한다.

증기터빈을 통과한 증기는 지역난방 열교환기에서 지역난방수를 가열해 지역 내 수용가에 공급한다. 마지막으로 축열조가 남은 열을 저장하게 되며, 저장된 열을 수용가에 공급한다.

이렇게 일반 발전 시스템은 전력만을 생산하는 반면 열병합발전 시스템은 폐열을 회수해 재사용하는 단계를 거쳐 전력과 열을 동시에 생산하기 때문에 에너지 이용 효율을 높이는데 도움을 주는 친환경, 고효율 시스템이라 할 수 있다.

업계 관계자는 “집단에너지사업은 열과 전기를 동시에 생산하기 때문에 국가 에너지 이용 효율 제고에 기여하고, 인체에 유해한 대기오염물질과 이산화탄소 배출량을 저감하여 운영되므로 친환경, 고효율의 에너지 사업”이라고 강조했다.

또한 “타 연료 대비 경제적인 요금으로 24시간 안전하고 편리하며, 인구 밀집 지역에 위치한 분산형 전원으로서 수도권 전력수급 안정화에 기여하고 있다”고 전했다.

◆ LNG, 친환경성‧안정성 장점으로 지속 확대 

지난 2017년 환경부가 국회 환노위에 제출한 ‘최신 석탄화력발전소와 최신 LNG발전소 대기오염물질 배출 예상량 비교’ 자료에 따르면 비교적 친환경 설비를 갖추고 있다고 알려진 최신식 석탄발전소도 LNG발전소보다 약 4배 가량의 미세먼지를 배출하는 것으로 집계 됐다.

특히 EIA, IEA, IEEJ 등 국제 에너지 연구기관 및 BP, 엑손모빌 등 글로벌 에너지기업들의 세계 에너지 수요전망에 따르면 2040년을 전후해 천연가스는 석탄을 제치고 제 2에너지원으로 발돋움할 전망이다. 

기관별 소폭 차이가 있지만 2040년 세계 1차 에너지 수요 중 천연가스가 차지하는 비중은 24.8~26.2%로 20.9~24.4%의 석탄을 추월할 전망이다.

이처럼 LNG는 연료로서의 우수성과 함께 천연가스 고유의 친환경성 및 안정성 등으로 지속적으로 수요가 확대 될 것으로 보인다. 

천연가스는 자연적으로 생성(퇴적 유기물의 변화)돼 지하에 매장된 기체 화석연료로서 발열량 높은 매탄(CH4)이 주성분(70~90%)으로 구성됐다. 

타 화석연료 대비 황(S) 성분을 거의 함유하지 않고, 연소 시 CO2 및 질소산화물(NOx) 발생이 적어 대표적인 청정에너지원으로 손꼽히고 있다. 여기에 공기보다 가벼워 확산되기 쉬우며, 발화온도(530 ℃)도 높아 폭발 위험성도 낮다.

숙명여대 임용훈 교수는 지난해 본지와 인터뷰에서 ‘재생에너지의 경제성이 부족한 상황에서 현실적 대안은 결국 LNG’라며 ‘석탄이나 SRF 등 연료와 비교한다면 LNG는 당연히 청정한 연료임에 분명하다’고 설명한 바 있다.