최근 재생에너지와 원자력, 그리고 수소 기반 무탄소 가스터빈 발전은 탄소중립 사회 실현을 위한 핵심적인 발전원으로 주목받고 있다. 이 가운데 수소터빈 발전은 재생에너지의 간헐성과 변동성을 보완하면서 전력 수요 변화에 유연하게 대응할 수 있는 ‘부하 추종’ 능력을 갖춘 기술로, 탄소중립 전환기에 중요한 역할을 수행할 것으로 기대를 모으고 있다.
특히 석탄발전이 단계적으로 폐지되고 있는 상황에서 대규모 원자력 발전의 보완 전원으로서 가스터빈의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 단, 이를 실현하기 위해서는 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있는 무탄소 연료, 즉 수소나 암모니아 연료로의 전환이 필수적이며, 이에 대한 기술개발이 국내외에서 빠르게 진행 중이다.
한국기계연구원 무탄소발전연구실은 이러한 시대적 요구에 부응하기 위해 탄소를 배출하지 않는 차세대 발전기술 개발에 집중하고 있다. 연구실은 기후위기에 대응하기 위해 무탄소 연료 기반의 가스터빈 및 연료전지 발전기술을 비롯해 수전해 방식의 수소생산시스템 연구도 함께 추진 중이다. 특히 가스터빈이 실질적인 무탄소 발전기술로 구현될 수 있도록, 과도응답 특성에 대한 시험평가와 성능 개선 연구에도 주목하고 있다.
