전 세계적으로 지구 온난화 방지를 위해 화석연료를 대체할 수 있는 미래 에너지원에 대한 관심이 뜨겁다. 포스코이앤씨는 새로운 지속가능한 에너지로 대두되고 있는 수소•원자력을 내세운 플랜트 기술에 집중하고 있다. 포스코그룹이 추진하는 ‘2050년 수소 700만 톤 생산’ 목표에 맞춰 수소 플랜트 건설 사업을 다각화하고, 원자력 사업 전문조직 ‘원자력사업추진반’을 구성해 본격적인 사업 확장에 나선다.
포스코이앤씨는 수소 플랜트와 유사한 국내외 프로젝트 수행 실적을 기반으로 블루수소와 그린수소의 생산플랜트 설계 및 시공 역량을 강화하고 있다.
▲ 수소에너지 생산방식 비교
수소는 종류에 따라 생산방식에 차이가 있다. 블루수소는 고온•고압 상태에서 천연가스를 수증기와 반응시키고 부산물인 이산화탄소는 분리•격리하여 탄소 배출을 줄여 생산된 수소를 말한다. 천연가스와 수증기가 반응을 일으키는 수소추출 공정과 이때 발생하는 이산화탄소를 포집 및 제품화•저장하는 CCUS(Carbon Capture Utilization Storage) 공정이 핵심이다.
반면, 그린수소는 태양광이나 풍력 등 재생에너지를 이용해 물을 전기분해하여 생산하는 방식이다. 물을 분해하는 수전해설비와 전력공급 및 수전해설비에서 생산된 그린수소를 정제하는 BOP(Balance of Plant) 설비 그리고 물을 공급하기 위한 해수담수화 설비로 구성되어 있다.
포스코이앤씨는 이산화탄소 포집 관련 실증과제를 수행하고 포항•광양제철소 내 천연가스 수소추출설비를 건설한 실적을 보유하고 있다. 또한 그린수소 BOP설비와 유사한 전력변환계통 및 가스정제계통 관련 제철•석유화학플랜트를 수행하면서 관련 기술과 전문 인력을 확보했다.
l 2026년까지 연간 4만 톤 수소 생산 목표
수소 플랜트에서는 생산된 수소•이산화탄소 등의 기체를 액화해 이송하고 저장하는 설비가 필수적이다. 포스코이앤씨는 광양, 제주, 삼척 등 국내뿐만 아니라 태국, 파나마 등 해외에서 다수의 LNG터미널 프로젝트를 수행하면서 액화가스 저장시설에 관한 국내 최고 수준의 EPC(설계•조달•시공) 역량을 갖고 있다. 수전해 및 암모니아 수소 추출 설비에 대해선 자체 기술 개발 또는 외부 라이선스를 확보하고 전문 인력을 확대하면서 역량을 갖춰 나가는 중이다.
▲ 포스코이앤씨가 준공한 파나마 ‘최대 복합화력발전소+LNG 터미널’
포스코이앤씨는 수소에너지 사업 확장을 위해 공동 연구 및 업무 협약도 활발히 진행 중이다. 지난해 9월에는 포스코홀딩스, 수소생산•판매 전문기업 어프로티움社과 양해각서(MOU)를 체결한 바 있다. 포스코이앤씨는 이를 통해 수도권에서 CCU 기반의 블루수소 사업을 공동 추진하고, 2026년까지 2천억 원 이상을 투자해 천연가스 수소추출 및 이산화탄소 포집 플랜트를 건설한 뒤 연간 4만 톤의 수소를 생산할 예정이다.
더불어 생산 시 발생하는 이산화탄소는 전량 회수해 제품화하여 산업용 원료로 활용한다는 계획이다. 지난해 말레이시아 사라왁주정부 에너지 기업 페트로스와 업무협약을 체결하고, 국내에서 포집한 이산화탄소를 영구 격리하기 위한 이송 설비 등의 타당성 검토를 공동으로 진행하면서 이산화탄소 포집 및 저장 사업을 준비하고 있다.
유럽연합(EU)이 택소노미에 원자력발전사업을 포함한다는 발표에 따라 원자력발전은 지속가능한 에너지 사업이자, 신재생 에너지로 충당할 수 없는 전력을 공급하는 필수적인 요소로 자리잡았다. 포스코이앤씨는 원자력 발전 사업의 확장을 위해 ‘원자력사업추진반’을 조직해 성장 동력을 확보하고 있다. 앞으로 사업 관련 전문 인력을 충원해 차세대방사광가속기 시설과 같은 원자력이용시설 사업에 더욱 적극적으로 참여할 계획이다.
l 가속기 연구 시설 건설에 독보적인 기술력
포스코이앤씨는 원자력 이용시설인 가속기 연구 시설 건설 분야에서 독보적인 기술력과 실적을 보유하고 있다. 2016년 포항 4세대 방사광 가속기 건설을 수행하면서 경험을 쌓았고 지난해 전 세계에서 여섯 번째로 지어지는 중이온 가속기를 성공적으로 준공함으로써 기술력을 입증했다.
▲ 포항에 건설된 4세대 방사광가속기
가속기 연구 시설은 전자나 양성자와 같이 전기를 띈 입자를 전기장이나 자기장 속에서 가속시켜 큰 운동 에너지를 발생시키는 장치다. 중이온 가속기의 경우, 중이온을 엄청난 속도로 표적물질에 충돌시켜 만들어낸 새로운 희귀동위원소들의 성질을 연구하기 위한 시설이다. 때문에 가속기 연구 시설은 원자력 발전소만큼이나 높은 안전성과 정밀성이 요구된다.
▲전 세계 6번째로 지어진 중이온가속기 라온(RAON)
포스코이앤씨는 가속기 연구 시설의 건축구조•시공, 기계 및 특수(방사선 안전, 극저온 설비 등) 설비 분야에서 최고의 기술력을 보유하고 있다. 방사선 차폐를 위해 최대 5미터 두께의 콘크리트 구조물의 균열을 방지하는 격간 타설 공법, 수축팽창 조인트(Joint), 차압배기 시스템, 연구시설 공간 확보를 위한 슬래브 포스트텐션 공법 등 포스코이앤씨의 다양한 시공 기술을 가속기 연구 시설에 적용하고 있다.
l 정부 주도 ‘i-SMR’ 개발 사업 참여
포스코이앤씨는 2010년 포스코그룹으로 한국전력 주도의 컨소시엄에 참여해 *SMART 국책사업을 추진하며 원자력 발전 기술을 펼쳐왔다. 2015년에는 민간 건설사 최초로 한국전력기술과 함께 한국 정부와 사우디 간 SMART 원자력 발전 기본설계를 공동 실시하기도 했다.*SMART(System-integrated Modular Advanced Reactor) 국가 주도로 개발된 소형 원자로 모델.
포스코이앤씨는 최근 정부에서 추진하는 새로운 SMR 모델 ‘i-SMR(innovative SMR, 혁신형 소형 원자로)’ 개발 과제 및 사업화에 참여하는 등 기술개발에 역량을 집중할 계획이다. ‘i-SMR’은 2021년 9월 예비타당성조사를 통과하고 2028년까지 표준설계 인가를 획득하고 2030년 수출을 목표로 하고 있다. 국내에서 개발하는 i-SMR 투자 참여를 최우선으로 해외 개발 중인 노형에 대해서도 개발펀드를 조성하는 등 투자에도 활발히 참여할 예정이다.
포스코이앤씨는 윤석열 정부가 발표한 에너지 정책에 포함된 신한울 3,4호기 원자력 발전사업에도 컨소시엄으로 참여를 준비 중이다. 사업에 필수 품질 자격인 국내 KEPIC 설계•시공 인증과 해외 ASME 시공인증을 보유 중인만큼, SMR 실적과 기술이 확보되면 원자력 발전을 기반으로 생산하는 ‘핑크수소’ 생산 및 판매까지 그룹 사업을 확장할 계획이다.