플라즈마는 고체와 액체, 기체 다음의 제4 물질 상태로, 우주의 99%를 차지하고 있다.
전기적, 자기적 성질이 일반 기체와 매우 다른데, 자연에서는 태양과 번개 등이 플라즈마 상태고, 주위에 인공적으로 빛을 내는 형광등과 네온사인 등 빛을 내는 모든 기구에 플라즈마가 이용된다고 볼 수 있다.
다른 시각으로 보면 플라즈마 발생에 따른 폐기물은 거의 없고, 온실가스와 공해오염 물질을 정화는데도 플라즈마가 이용될 수 있다.
이봉주 한동대 첨단그린에너지환경학과 교수 겸 (주)그린사이언스 대표
이봉주 박사는 지난 2007년부터 2012년까지 국가핵융합연구소에서 정부지원 사업으로 200억원 이상을 투자해 플라즈마 발전 기술을 개발했고, 2013년 12월 태백시에 1MW급 데모 플랜트를 완공해 시현했다.
2014년 하반기 태백시 철암지역에 3MW급 발전사업 허가를 취득했고, 한국지역난방공사와 기본설계도 완료했다.
올들어 2020년 현재 3MW급 바이오매스를 연료로 하는 세계 최초의 플라즈마 발전소를 건립중에 있다.
이봉주 한동대 첨단그린에너지환경학과 교수 겸 그린사이언스 대표는 "과학자로서 시작도 에너지였고, 지금도, 앞으로도 인류가 공유할 수 있는 궁극적인 해결점이 에너지에 있다"며 "2050년대나 상용화될 레이저 핵융합 발전 시대까지 꼭 발굴돼야 될 에너지원이 바로 청정에너지"라고 강조했다.
260억원의 자금을 투여해 세계에서 최초로 건설 중인 플라즈마 바이오메스 가시화발전소는 공해 배출이 없고 값싸고 매장량이 풍부한 저급탄 뿐아니라 주변에서 흔히 얻을 수 있는 온갖 폐기물이나 바이오매스 등을 가스화해 연료로 사용 가능한 신재생에너지 발전소다.
고압으로 운전되는 IGCC, (석탄)가스화 복합발전기술과 달리 플라즈마 발전소는 대기압 하에서 운전돼 경제성 있는 소용량 발전이 가능하다.
따라서 시장 수요에 따라 다양한 크기의 발전시스템 건설이 가능하고, 건설기간이 상대적으로 짧아(~1년, 10MW이하) 적시 공급에 적합하다.
특히 플라즈마 발전의 최대 강점은 친환경이다.
기존의 IGCC 보다 2000도씨 이상의 고온으로 운전돼 저급탄 뿐아니라 생활(산업)쓰레기와 바이오메스, 하수슬러지, 가축분뇨 등 다양한 연료의 가스화 혼합 사용이 가능하다.
고온을 이용하고 산소 결핍 상태에서 연소 가능한 폐기물을 가스화하기 때문에 염소와 산소의 혼합물인 다이옥신이나 퓨란 같은 유독가스의 배출이 없다.
플라즈마 가스화발전소는 10MW 미만의 발전에서도 발전 효율이 40%이상인 가스엔진 발전기를 사용하고 가스엔진에서 발행하는 열로 스팀을 만들어 스팀터빈에서도 전기를 발생시키는 복합화력발전이기 때문에 동급 용량의 타 발전 방법 보다 효율이 매우 높다는 평가를 받고 있다.
이봉주 박사는 국가핵융합연구소 책임 연구원 시절 창업한 그린사이언스를 통해 그동안 꿈꿔왔던 플라즈마 기술을 미래에너지, 친환경 분야에 적용해 현실화하고 있다.
국내에서는 생소한 셰일가스 생산 기술도 세계 최대 기업인 엑손모빌과 협력하고 있을 만큼 기술력을 인정 받고 있는 이봉주 박사의 어릴적 꿈이 드디어 상용화될 날이 멀지 않았다.
이성수 기자 news@globalmakers.co.kr
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