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고습분 공기 이용 가스터빈의 개발

전문가 제언: ○ 본고에서 소개한 ‘고습분 공기 이용 가스터빈(AHAT)’은 고효율로 운용성이 우수한 중용량급의 고효율 발전 시스템으로서, 일본의 독창적 기술인 것으로 알려져 있다. AHAT는 일본 정부의 지구온난화 방지에 관한 장기 목표인 ‘Cool Earth 50’의 구체적 시책 프로젝트의 한가지로 선정되어, 일본 정부(자원에너지청)로부터 보조금을 받아 실용화를 서두르고 있는 고효율 가스터빈의 대표적인 기술이다.

- 한편 ‘Cool Earth 50’은 2007년 5월에 일본이 발표한 지구온난화방지를 위한 장기 목표로서, 세계 전체의 온실효과 가스 배출량을 2050년까지 현재의 절반으로 줄이는 혁신적 기술 개발 구상이다.

○ 가스터빈은 증기터빈과 조합시켜 복합 사이클 발전(combined cycle generation)으로, 고온 배열 이용설비와 조합시켜 열병합발전(combined heat and power)으로 대형 에너지 공급 플랜트로서 많이 이용?개발되고 있다. 한편 열병합발전은 전기와 열을 얻는 순서에 따라 토핑 사이클(topping cycle)과 보터밍 사이클(bottoming cycle)로 나뉜다. 토핑 사이클에서는 연료를 원동기에서 연소시켜 우선 발전을 시행하고 그 배열을 회수하여 열을 이용한다. 또한, 보터밍 사이클은 고온의 열을 먼저 이용한 다음, 배열을 배가스 보일러로 회수하여 증기터빈으로 전력을 얻는다.

○ AHAT를 이용한 열병합발전은 토핑 사이클과 보터밍 사이클을 통합하여, 토핑 사이클의 고효율성과 보터밍 사이클의 유효성 잘 나타나도록 한 에너지 생산 시스템이다. 또한 시스템 전체적으로는 고효율 가스터빈을 이용한 단순 사이클 발전처럼(증기터빈이 없이 가스터빈만으로) 운용할 수 있으면서도, NOx와 CO2의 발생을 줄일 수 있는 특징이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 우리나라의 환경을 고려한 전력 공급 능력 확보와 에너지 안보 차원에서 AHAT를 적극 연구?검토할 가치가 있다고 생각한다.

저자: GOTOH J
자료유형: 학술정보