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기획 - 화력발전에 지역의 미래를 맡길 수 있나④ 일본 요코하마 이소고 발전소 “정부보다 강화된 지자체 환경기준 적용”

“세계 최고 수준의 친환경 설비 가동”
“실시간으로 발전소 대기오염 배출물질 감시”
최운연 기자l승인2011.11.19 16:01l(884호)

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▲ 이소고 발전소내 높이 200m의 굴뚝. 요코하마의 대표적인 산케이 공원에서 보이지만 경관 훼손을 최소화하기 위해 굴뚝의 디자인을 아몬드형으로 변경했다.

 

[편집자주]
당진군에는 지난 1990년대 초부터 들어서기 시작한 한국동서발전(주) 당진화력본부(이하 당진화력)가 50만kW급 8호기를 가동하고 있다. 이어 지난 8일 100만kW급 9, 10호기를 착공했다. 여기에 동부그룹이 당진군 석문면 왜목마을 일원에 화력발전소 건설을 추진하고 있다. 당진군 지역주민들과 군내외 환경단체, 전문가들과 행정기관에서도 과도한 화력발전소 입주로 군민 삶의 질 저하를 우려해 강력한 반대운동을 전개해오고 있다. 당진화력의 경우 9, 10호기가 준공되면 발전용량 면에서 단일 기준으로 세계최고 발전용량을 기록하게 되며 당진화력 인근에 동부화력마저 들어서면 인근 지역 주민들은 물론 당진군 전체가 환경피해에 시달릴 것이라는 전망이 우세하다.
본지는 국내외 화력발전소 입주에 따른 피해 현황과 극복사례를 돌아보고 전문가의 의견을 토대로 기획기사를 작성해 지역의 주요의제로 삼고자 한다.
*본 취재는 충남지역신문발전위원회의 지원을 받았습니다.
일본 취재팀 : 최운연 편집부장, 박기욱 기자

 

 

 

   
▲ 이소고 발전소의 모형도

 

 

   
▲ 이소고 발전소의 핵심기술인 탈류장치

 

 

   
▲ 이소고 발전소 중앙관제센터

 

 

   
▲ 이소고 발전소 관계자들과 취재팀

 

 

   
▲ 석탄을 저장하는 사일로. 4개의 원통형 사일로에는 약10만톤의 석탄이 저장되어 있다.

 

 

“저희 이소고 발전소에서 생산되는 전력은 전부 요코하마시에 공급되고 있습니다. 요코하마시의 전력소비량의 40%를 저희 이소고 발전소가 담당하고 있죠.”
일본 요코하마시 나가사키현에 위치한‘J POWER’이소고 발전소의 발전량은 120만kw로 총 2기의 석탄화력 발전기가 가동되고 있다. 이소고 발전소에서 생산된 전력은 전량 요코하마시에 공급되고 있다.
우리나라처럼 전력을 소비하는 곳이 아닌 다른 지역에 대규모로 발전설비를 집중시키는 것과는 대조적이었다.
지식경제위원회 소속 김낙성 국회의원이 2011년 국정감사 지식경제부를 통해 제출받은 자료에 따르면 2010년 말 기준으로 전국과 당진의 석탄발전소 설비용량 및 발전량은 전국 2만4205MW 중 당진이 4000MW를 차지하며 전국 설비용량의 16.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 발전량은 전국 총 19만8287GWh로 당진이 3만4258GWh를 차지하고 있어 전국의 발전량에 17.3%를 차지했다.  또 석탄 및 복합발전소 설비용량과 발전량은 전국 총 4만3305MW 중 당진의 설비용량은 5034MW로 11.6%를 차지했다. 발전량은 총 29만2299GWh 중 당진의 발전량은 13.8%인 4만430GWh인 것으로 나타났다.
특히 제5차 전력수급기본계획에 따른 발전설비 신·증설로 당진의 설비용량은 7000MW로 증가해 전국 설비용량의 21.9%를 차지하며 발전량은 4만7650GWh로 증가해 전국 발전량의 21.9%를 차지하게 될 것으로 나타났다.
즉 석탄화력 발전소에서 생산하는 전력의 5분의 1이 당진에서 생산된다는 것이다. 더욱이 충청남도 내 설비용량과 발전량이 차지하는 비율은 각각 60.7%와 60.6%인 것으로 나타나 한 지역에 과도하게 밀집돼 건설되고 있음을 알 수 있다. 

 

   
▲ 이소고 발전소 관계자들과 취채팀

  

 

1952년 정부에 의해 설립된 동경전력 내에서‘J POWER’는 5번째로 규모가 큰 발전회사다.
현재 지열을 이용한 발전소 1곳과 석탄화력 발전소 7곳 등 수력과 화력발전소 총 1600만 kw의 전력을 생산하고 있다.
특히 지난 2004년 민영화된 동경전력은 최근 풍력발전소와 아오모리에 원자력발전소를 건립 중에 있다.
J POWER 이소고 화력발전소는 1967년 26만5천kw급 발전기 1호기를 시작으로 1969년 2호기를 가동하기 시작했으며 2001년 최신설비를 갖춘 60만kw급 1호기를 가동한데 이어 2009년 2호기를 가동하고 있다.
이소고 발전소 후지오 소야마 공장장은 “일본의 석탄화력 발전소는 자국 내 석탄산업 보호를 위해 추진된 면이 강하다”며 “1960년대 세계석유시장에서 석유는 1베럴에 2달러 수준이었기 때문에 석탄보다 석유의 의존도 높아질 수밖에 없어 일본정부는 자국 내 선탄산업을 보호하기 위해 석탄화력 발전소를 건립하기 시작했다”고 배경을 설명했다.
이소고 발전소의 부지 면적은 12ha(3만6000평) 규모로 일반적인 발전소 규모에 비해 매우 협소하다. 하지만 석탄 하역을 위한 부두를 비롯해 석탄 저장시설과 보일러실, 발전기, 터빈, 탈황 시설 등이 자리 잡고 있다. 여기에 녹지비율도 20%나 된다.  이처럼 협소한 부지를 이용해 120만kw규모의 발전시설을 건립할 수 있었던 것은 터빈과 보일러를 세로 형태로 건설했기에 가능했다. 여기에 사무동은 보일러실 상부에 배치함으로서 공간 활용을 극대화 했다. 이로 인해 면적은 20% 줄일 수 있게 되었다. 반대로 높이는 30%로 증가했지만 효율적 측면에서는 변화가 없었다.
이소고 발전소는 1967년부터 가동해오던 낡은 발전설비를 교체하기로 계획을 세웠다. 특히 이소고 발전소는 요코하마시에서 배출되는 질소산화물의 3분의1을 이소고 발전소에서 배출하며 요코하마시의 대기환경오염 주범이 되었다. 이로 인해 시민들의 반발이 극심했으며 지자체까지 나서서 환경기준을 강화해 나갔다.
이소고 발전소 후지오 소야마 공장장은“1964년 당시 도로건설과 발전소 건립, 대규모 건축 공사 등 공해로 학생들의 학습능력이 덜어지자 학부모들을 중심으로 시위가 시작되었고 이에 시장이 시민들의 뜻을 적극 수용하면서 공해방지협정을 체결하게 됐다”고 말했다.

이소고 발전소의 핵심기술은 활성탄 탈류장치다. 건식 탈류 방식으로 1980년대 도입되기 시작했다. 1985년 정부의 위탁을 받아 다케하라 발전소 1호기에 처음 도입하기 시작했다.
이소고 발전소에 도입된 건식 탈류 장치는 지난 30년간 이소고 발전소의 기술을 집약해 설치했다.
이 기술은 석탄 속에 무수히 많은 구멍을 만들어 사용하는 것으로 유황의 95%까지 절감시키는 기술이다. 실제로는 99%까지 감소한다고 발전소 관계자는 전했다.
이소고 발전소는 1호기에 4000톤, 2호기에는 4500톤의 활성탄을 사용하는데 활성탄을 사용해 제거되지 않은 것은 재이용하는 순환과정을 거친다. 순환과정은 일주일가량 소요된다. 과거에는 습식이었으나 물의 소비량이 늘어난다는 단점으로 인해 건식으로 방식을 바꿨다.
건식으로 바꿈으로 인해 효율이 높아지고 물을 사용하지 않음으로서 배출수가 발생하지 않는다는 장점이 있다.
요코하마시와 환경협정, 실시간 보고
이소고 발전소는 요코하마시와 환경보전협정을 맺고 실시간으로 배출가스 측정치를 요코하마시에 보고 한다. 특히 요코하마시의 환경보전 협정서에서 국가가 정한 환경기준치보다 강화된 기준을 적용하고 있다.
협정서에는 정부의 법적기준인 유황과 질소 200ppm이내, 분진은 50mg이내 보다 유황과 질소를 20ppm 이내로 정하고 있으며 분진은 10mg 이내로 정하고 있다. 이 같은 환경협정 기준에 따라 현재 이소고 발전소는 유황 2.0ppm, 질소 8.0ppm 수준을 유지하고 있다.
2호기는 이보다 더 강화돼 질소는 6.0ppm 수준까지 낮췄다. 이 같이 강화된 환경 기준치는 기업들의 반발이 있었지만 요코하마시장의 강력한 의지가 작용해 법정 기준치보다 훨씬 강화된 기준치로 요코하마시 내의 발전소들에게 적용되고 있다.
이소고 발전소 후지오 소야마 공장장은“환경영향평가기준보다 지방자치단체의 기준이 더 우선시 한다”며 “시뮬레이션을 통한 환경영향평가 결과 질소와 유황, 분진이 발전소에서 10km 떨어진 곳에서 0.00003ppm이 검출됐으며 분진은 0.00001mg 이 검출됐다”고 말했다.
특히 굴뚝 중간에 설치된 대기환경오염 측정기에서 측정된 수치는 실시간으로 요코하마시에 보고된다.
즉 이소고 발전소에서 내뿜는 대기오염물질의 농도를 시에서 실시간으로 모니터링이 가능하다는 이야기다.

이소고 발전소의 또 다른 특징은 밀폐형 발전소라는데 있다. 이소고 발전소는 우선 배에서 하역되는 석탄이 밀폐형 컨베이어 벨트를 통해 저장소로 옮겨진다.
이 컨베이어 벨트에도 최첨단 기술이 숨어 있다.
바로 빌트 스크랩 앤 빌트 방식으로 세계최초로 적용된 기술이다.
보통 석탄을 옮기는 밀폐형 컨베이어 벨트는 롤러 등 마찰이나 뜨거운 열기로 인해 화재에 취약하다. 이 때문에 밀폐형 컨베이어 벨트를 도입한 많은 기업들의 설비에서 종종 화재가  발생한다.
하지만 빌트 스크랩 앤 빌트 방식은 벨트 아래에서 공기바람이 나와 컨베이어 벨트가 바닥에서 떠서 이동하는 방식이다. 자기부상열차를 생각하면 이해가 빠르다. 즉 자기부상열차가 철로에서 부상해 달리는 것과 같은 이치다. 이렇게 밀폐형 컨베이어 벨트를 통해 이동된 석탄은 네 개의 대형 원통형 사일로에 저장된다. 석탄 10만톤을 저장할 수 있는 규모로 이소고 발전소에서 하루 1만톤의 석탄을 사용하는데 10일치 분량이다.
또한 이소고 발전소에서 배출되는 배출 수는 바닷물의 온도와 약 7도 차이 이내에서 배출되고 있다.
이소고 발전소의 명물중 하나는 바로 굴뚝이다. 대부분의 발전소 굴뚝은 원통형의 연기 뿜어대는 이미지이지로 주변 경관을 크게 훼손하는 주범이 된다. 특히 200m 높이의 이소고 발전소 굴뚝은 경관을 헤치기 쉽다. 뿐만 아니라 요코하마시의 대표적인 산케이 공원에서도 보일 정도의 높이로 이 때문에 이소고 발전소는 굴뚝의 디자인을 변경했다. 산케이 공원에서 보이는 굴뚝의 면적을 최소화하기 위해 아몬드 형태로 디자인했다. 또 발전기마다 필요한 굴뚝을 한데 모아 경관훼손을 최소화 했다.
이 같은 노력에 일본 총리를 비롯해 정부 관료와 기업 관계자들의 단골 견학장소가 됐다.
J POWER는 이소고 발전소의 집약된 기술을 바탕으로 세계 여러 나라의 발전소 건립에 참여하고 있다.
특히 인도네시아에 발전소 건립을 위한 우선 협상 대상자로 선정돼 계약을 추진 중에 있기도 하다.

 

 

 

   
 

 

ㅣ인ㅣ터ㅣ뷰 - 이소고 발전소 후지오 소야마 공장장

“환경오염 저감을 위한 끊임 없는 기술개발과 투자”

“이소고 발전소에서 실시간으로 측정된 대기환경오염농도는 실시간으로 요코하마시에 전송되고 있습니다. 이러한 정보는 곧 시민들에게 제공되죠. 또 요코하마시의 환경보전협정 이외에 부속협정으로 질 좋은 석탄을 사용하기로 협정을 맺어 이행하고 있습니다.”
이소고 발전소 후지오 소야마 공장장은 “저탄소 사회를 실현하고 석탄과 공존하기 위한 기술력 개발에 끊임없이 투자하고 있다”며 “현재 이소고 발전소의 설비는 세계 최고의 시설이라고 자부한다”고 말했다.
후지오 소야마 공장장은 “보일러의 온도를 600도에서 700도로 높여 효율을 극대화할 계획으로 에너지 효율 목표를 61%까지 끌어 올릴 계획”이라며 “이렇게 에너지 효율이 증가하면 석탄의 소비를 줄이고 CO2를 저감할 수 있다”고 말했다.
후지오 소야마 공장장은 “여기에 석탄을 가스화 해 사용할 계획으로 2020년 실용화 될 것으로 예상하고 있다”며 “현재 가와사키의 LNG발전소가 약 60%의 에너지 효율을 보이고 있데 이소고 발전소의 에너지 효율은 59%로 세계최고 수준”이라고 말했다.


최운연 기자  uychoi@djtimes.co.kr
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