기계공학부 구성원들의 많은 관심과 참여 부탁드립니다.

▣ 제  목: sCO2 엔진 사업/기술의 기회 및 개발

▣ 연  사: 김길영

▣ 소  속: 한화파워시스템 파워개발센터 파워솔루션개발팀

▣ 일  시: 2023. 11. 17.(Fri) 14:00~15:30/16:00~17:30

▣ 장  소: 제2공학관 B040호

▣ 초  록

탄소 중립을 위한 노력의 일환으로 산업 공정에서 발생하는 미활용열(Waste heat)은 대기 중으로 버려지는 폐열을 활용할 수 있는 좋은 기회로 떠오르고 있습니다. 한화파워시스템은 버려지는 열을 회수해 전기를 생산하는 혁신적인 친환경 초임계 CO2(Supercritical CO2, sCO2) 발전 솔루션을 소개합니다.

당사의 최첨단 신기술은 특히 천연가스 파이프라인 압축기 스테이션과 같은 폐열 발전 시장에 적용하기에 탁월합니다. sCO2 발전 시스템은 압축기 스테이션에서 발생하는 가스 터빈 배기 폐열을 초임계 CO2를 작동 유체로 사용하여 전기를 생산합니다. 초임계란 CO2가 임계 온도와 압력 이상으로 유지되는 폐루프(Closed loop) 시스템에서 CO2가 작동 유체로서 고밀도 상태를 유지한다는 것을 의미합니다. 이 시스템은 sCO2 엔진 코어 패키지, CO2 관리 시스템, 히터 및 공랭식 프리쿨러로 구성됩니다. 이 전체 프로세스는 폐루프 시스템으로 구성되어 있어 배출 가스가 전혀 발생하지 않습니다. 물을 필요하지 않고 원격으로 작동할 수 있기 때문에 천연가스 파이프라인 압축기 스테이션과 같은 원격 위치에서 발전하는 데 매우 적합합니다. sCO2 발전 시스템은 경쟁 기술(ORC, Organic Rankine Cycle) 대비 30% 적은 부지를 필요로 하며 최대 20% 더 많은 전력을 생산하고 20% 더 적은 O&M 비용을 필요로 합니다. 또한 직접 열 회수가 가능해 기존 기술에 비해 안전하고 사용자 친화적입니다. sCO2 발전 시스템은 경쟁 기술 대비 30% 적은 부지에서 최대 20% 더 많은 전력을 생산하고 20% 더 적은 O&M 비용을 필요로 합니다. 또한 직접 열 회수가 가능하여 가연성 및 독성 작동 유체를 사용하는 기존 기술에 비해 안전하고 사용자 친화적입니다. 20MW급 가스터빈을 운영하는 압축기 발전소에서는 연간 1만7000톤의 탄소배출 상쇄 효과와 함께 6MW급 발전이 가능한 sCO2 발전 시스템을 지원할 수 있으며, 산업시설의 열, 집광형 태양광(CSP), 원자력 등을 활용할 때도 발전용 sCO2 파워사이클을 효과적으로 활용할 수 있습니다. 한화파워시스템은 2021년 H기업과 세계 최초로 1㎿급 sCO2 발전 시스템 공급 계약을 체결하고 CSP(Concentrated Solar Power)에 적용하고 있습니다. 이 프로젝트는 현재 개발 중에 있습니다. 한화파워시스템은 미국 에너지부 프로그램의 지원을 받아 sCO2 발전 시스템을 개발했으며, 2021년 기술 검증을 성공적으로 완료했습니다. 2022년에는 기술력을 인정받아 가장 중요한 혁신 기술 100개를 선정하는 권위 있는 'R&D 100 Award(https://www.rd100awards.com/)'를 수상하기도 했습니다. 세계적으로 인정받은 sCO2 발전 시스템을 활용하여 탄소 중립을 향한 한화의 여정에 많은 관심과 참여를 바랍니다.