재생에너지와 가스발전을 함께 사용하면 재생에너지만 사용할 때보다, 더 신속하게 더 많은 탄소 배출량 감소를 실현할 수 있어, 에너지 전환을 주도할 수 있다는 장점이 크다.

1. 에너지의 미래
- 재생에너지와 가스발전으로 기후변화 억제에 대응
- 미래 발전연료 수소
Future of Energy

2. 재생에너지와 가스발전의
가속적인 전개로
기후변화의 조기 억제 가능

3. GE는 재생에너지와 가
스발전의 전략적인 전개
를 가속화하여기후 변화
의 진행을 억제할 수 있
다고 믿는다
기후변화 대응은 세계적으로
긴급한 최우선 해결 과제로
글로벌 수준의 대책, 각 국가의
약속, 일관된 정책과 규제
프레임워크가 요구된다
기후변화에 대한 논의를 할 때, 미래의 이상
적인 상태와 최종 목표 달성 기한을 정의하고
토론하다보면 논의가 진전되지 못하고 미로
에 빠지는 모습을 볼 수 있다. 현재 전세계적
인 기후변화 대책 마련의 진척 상황을 보면
"완벽주의는 진보의 적"이라는 옛 격언을 떠
올릴 수밖에 없다.
전력 부문의 탈탄소화*와 에너지소비 부문
(운송, 산업, 열 등 )의 전동화는 전 세계 탄소
배출에 가장 실질적인 영향을 미칠 것이다.
GE는 전 세계 전력 산업 전반에 걸친 광범위
한 분석과 고유한 경험을 바탕으로 재생에
너지 및 가스발전의 전략적조합을 가속
화하면, 기후변화의 진행을억제하고 탄
소 배출량을 단기적으로대폭 삭감할 수
있으며, 동시에 저탄소(실질적 탄소제로
발전이 가능하다고생각한다.
일부 지역에서는 풍부하고 저렴한
천연가스가 새로운 에너지원으로 주목
받고 있다. 이에 따라 석탄발전에서 가스
발전으로 경제적 변화가 촉진되었다.
탄소 배출량이 석탄발전의 절반 미만인
천연가스 발전은 이 지역의 탈탄소화에
크게 기여하고 있다.
그러나 전 세계적으로 석탄 연료는 여전히발
전량의 거의 ��%를 차지한다. 전력 부문의
연료 구성에 중대한 변화가 발생하지 않는 한,
석탄은 향후 수십 년 동안 가장 큰 발전 연료
로 남을 것으로 예상된다.
개별적으로 보면 재생에너지와 가스발전 기
술은 기후변화에 대처하는 수단으로서 각각
장점과 과제가 있으며 최적의 솔루션은 지역
에 따라 다르다. 연료의 공급량과 안전성, 토
지 이용상 제약, 재생에너지원 공급량 , 특정
지역이 기후변화에 어떤 정책을 가지고 있는
지 등의 요인에 따라 달라진다.
두 기술의 상호 보완적인 특성은 세계가 요구
하는 속도와 규모로 기후 변화에 대처할 수 있
는 엄청난 잠재력을 제공한다. 두 기술의 주요
특징은 다음 페이지에 요약되어 있다.
탈탄소화 대책은 자원의 가용성, 정책,
현재 인프라, 전력 수요에 기반하여
각 지역 상황에 맞춰 결정될 것이다.
특히 현재 가스 저장 용량이 많거나 석탄 의존
도가 높은 지역을 중심으로 가스 발전이 재생
에너지 보급을 촉진하는 핵심 요소가 될 수 있
는 여러 지역이 있다. 이러한 지역에서 가스 발
전은 재생에너지 보급 확대를 위한 중추적 역
할을 할수있으며, 탈석탄 발전을 가속화할 수
있는데, 이 두 가지 조치는 전체 탄소 배출량
삭감에 상당히 긍정적인 영향을 미칠 것이다.
재생에너지는 가장 빠르게 성장하는
신규 전력원이 되었고, 주요 발전용량
공급원으로 자리잡았다.
이러한 급격한 성장은 기후변화에 대한 대중
의 인식, 대폭적인 비용 하락, 풍력· 태양광 기
술의 발전, 재생에너지 기술에 대한 투자를 장
려하는 유리한 정책 등 복합적인 요인으로 실
현되었다. 그러나 이러한 발전에도 불구하고
오늘날 풍력과 태양광은 전 세계 전력 생산의
�% 수준이며 모든 재생에너지(주로 수력발
전)를 포함하면 약 ��% 수준까지 증가한다.
풍력·태양광 발전의 증가에만 의존하는 기후
변화 대책의 곤란함을 보여주기 위해, 국제에
너지기구(IEA, International Energy Agency)
가 밝힌 공표 정책 시나리오에는 ����년까지
추가되는 전원 용량의 ��%를 풍력·태양광
발전이 차지한다는 점을 지적한다. 풍력의 설
비용량은 �배 이상, 태양광의 설비용량을은
�배 이상 증가한다. 이처럼 엄청난 투자에도
불구하고 ����년 풍력 및 태양광 발전은 전체
발전용량의 ��% 를 점할 뿐이다. 이는 석탄발
전 ��%,가스발전 ��%와 큰 차이가 나지 않
는다.
3
* 백서에서 언급하는 탈탄소화는 탄소배출량 저감을
의미한다. (kg/MWh 단위)

4. 표�: 재생에너지와 가스발전의 보완적 특징
풍력·태양광·축전·가스발전 이외의 기술도
장기적 전력 믹스에 기여하겠지만,
본 백서의 초점은 기후변화의 단기적인
진행을 변화시키기 위해 시급히 필요한
해결책으로 재생에너지와 가스발전의
중요성을 강조하는 것이다.
전력업계는 온실가스 배출량을 신속하게
줄이고, 기후변화에 대규모로 대처해야 하는
책임과 기술력을 가지고 있다. 전력 부문의
해결책은 재생에너지와 가스발전 둘 중 하나
를 선택하는 제안이 아니다.
이러한 풍부한 경험과 기술적 노하우를
조합하여 GE는 정책 입안자들이 상정하
지 않은 결과를 회피하며, 목표하는 탈탄
소화를 실현할 수 있는 효과적인 의사결
정을 지원할 수 있다.
재생에너지와 가스발전은
보완적 특징을 가지고
있어기후 변화 억제에
효과적으로 대처할 수 있는
강력한 조합이다
핵심은 재생에너지와 및 가스발전을 두 축으
로 다각적으로 탈탄소화에 접근하는 것이다.
GE는 전 세계적으로 폭 넓게 사업을 전개하
고 있으며, 뛰어난 기술력을 바탕으로 효과
적으로 이런 역할을 수행할 수 있는 독특한
위치에 있다.
GE는 창업초기부터
전력업계의 중심적 존재
GE는 탈탄소화 미래로의 전환에 필요한 재
생에너지, 가스발전, 그리드 및 디지털 기술
등 상호보완적인 기술을 보유하고 있다.
연료
CO�
비용
급전
피크조정
설비이용률
부지
하이브리드
솔루션
변동성이 있으나, 무한대, 무료 연료
풍력, 태양광, 에너지저장 가스발전
탄소배출 제로 발전
경쟁력 있는 균등화발전원가(LCOE) 생애주기동안
불확실성 거의 없음 (주로 설비투자)
저렴하고 풍부한 천연가스 및 LNG를 사용하여,수
요에 맞춰 유연하게 출력 조정 가능한 전력 공급
석탄발전의 절반 이하 배출. 미래에는 수소와
탄소포집격리(CCS)기술로 저탄소 또는 탄소
제로 발전으로 전환
최소한의 설비투자에 의한 경쟁력 있는 LCO로
저렴하고 신뢰성 높은 전력 제공
가장 저렴한 출력조정 기술로 수급 격차 해소
장기적인 피크 수요에 경제적
(하루를 넘기거나 기후에 대응하는 장기적 조정)
필요시 ��% 이상의 설비이용률, 가변 비용 및 재생
에너지 발전량에 따라 가동시간 조절 가능
공간 제약이 있는 도시 밀집 지역에도 유효하게
활용 가능
에너지저장을 이용하여 순동예비력에 대응 가능
탄소배출이 제로인 피크 발전소
메리트 오더의 최우선 순위. 가변비용이 매우 낮음
축전에 의해 단기간의 피크 수요에 저렴하게
대응 (�시간 미만, 하루 중 피크 시프트)
에너지원에 따라 ��%‒��% 설비이용률
(풍력과 태양광은 보완적인 경우가 많음)
충분한 재생에너지원을 얻기 위해 넓은 부지 사용
(다목적 토지 사용). 해상풍력은 토지의 제약 없음
피크 수요에 맞춰 재생에너지 발전량 확대
4

5. 미래 발전연료로서의 수소
수소 혼소 가스터빈의 운영 경험, 요구 조건 및 시사점
www.ge.com/power/future-of-energy

6. ����년 화석연료 연소로 인한 전 세계 이산화
탄소(CO�) 배출량은 ��기가톤에 달했다. 그
중 ��%는 발전 부문에서, 나머지는 운송 및 산
업 부문에서 발생했다. 시간은 촉박하고 할 일
은 산더미처럼 많다. ����년 IPCC(기후변화에
관한 정부간 협의체)의 특별보고서 "지구 온난
화 �.�°C"에 따르면, 산업화 이전 수준 대비 지
구의 기온 상승을 �.�°C 이내로 억제할 확률을
��%라고 가정하면, ���기가톤의 CO�를 추가
로 배출할 수 있다.
����년이 아니라 ����년부터 시작하고 현재
의 배출 속도를 유지한다고 가정하면, ����년
이 되면 더 이상 이산화탄소를 배출할 수 있는
여력이 없어진다. 우울한 소식만 있는 것은 아
니다. 좋은 소식도 있다. 전력 부문의 탄소 집
약도를 신속하게 줄이고 세계가 더 많은 시간
을 벌 수 있는 솔루션이 있다는 점이다.
정부, 국가 및 기업이 탄소 감소 목표를
달성하기 위한 계획을 수립하면서 에너지
트릴레마(Energy Trilemma) 문제와 만나
게 된다. 즉 저렴한 에너지, 신뢰성 높은 전력
공급, 지속가능성 개선 등 �가지 목표 의 균형
을 잡아야 하는 것이다.
에너지 전환이라고도 부르는 전력
부문의 저탄소 사회로의 여정은
재생에너지 자원을 빠르게 확산하고
가장 탄소 집약적인 발전원인 석탄
사용을 급격히 줄이는 것으로 요약할
수 있다.
에너지 트릴레마
(Energy Trilemma)
발전, 공급, 소비
그림�: 에너지 트릴레마(Trilemma)는 저렴한 가격으로 신뢰할 수 있고
지속가능한 에너지를 공급하고 실현하는 도전 과제
저렴한 가격
신뢰성 지속가능성
각 국가는 탈탄소화 여정에서
각기 다른 위치에 서 있으며,
트릴레마 요소의 우선 순위를
다르게 지정하게 된다. 하지만,
가장 효과적인 방법은 상호
보완적인 발전원을 믹스하는
것이다
6

7. 45%
60%
69%
97%
100%
~1,000
����년 현재 전 세계적으로 약 �.�TW 용량
의 가스터빈이 설치되어 있으며, 코로나 팬데
믹이 전력 수요에 영향을 주었음에도 불구하
고 전 세계적으로 가스발전은 약 ��%를 용량
을 감당한다. 고효율 가스발전을 탄소 제로 또
는 실질적 탄소제로에 가까운 자원으로 체계
적으로 전환하기 위한 접근법은 두 가지가 있
다. 연소 전(燃燒 前)과 연소 후(燃燒 後)이다
(그림 2 참조)
연소 전(Pre-Combustion) 접근법은 가스
터빈의 상류의 시스템 및 프로세스를 의미한
다. 현재 연소 전 탈탄소화를 위한 가장 일반
적인 해결책은 간단하다. 연료를 바꾸는 것이
다. 대다수의 가스터빈은 천연가스 또는 메탄
(CH�)을 연소하여 가정과 산업에서 사용하는
전기를 생산한다.
가스터빈의 장점은 천연가스 외에 다른 연료
로 가동할 수 있다는 것이다. 예를 들어 수소
(H�) 연료는 탄소를 포함하지 않기 때문에 연
소될 때 CO�를 배출하지 않는다.
또한, 수소는 신규 가스터빈뿐만 아니라 기존
가스터빈에서도 사용할 수 있다. 즉 이미 가동
중인 자산과 신규 자산에 탈탄소화 솔루션을
바로 적용할 수 있는 것이다. 가스터빈에서 수
소를 연소할 수 있다면, 발전소의 전체 수명
동안 이산화탄소 배출의 잠재적 "잠금 효
과"를 회피하게 된다.
연소 후(Post-Combustion) 탈탄소화는 일
반적으로 탄소포집(Carbon Capture)이라
고 부르는 공정으로 연도 가스에서 이산화탄
소를 제거할 수 있는 다양한 기술이 응용된다.
탄소포집은 탄소와 화학적 친화성이 있는 특
수한 화학 물질을 발전소 배기 스택에 도입하
는 것부터 시작한다. CO�와 화학 물질이 결합
되고, 이 화합물을 처리하면 CO�가 분리되며,
순수 CO�로 압축 탱크로 옮기는 것이다. 이
탱크 속의 CO�는 영구 격리를 위해 지하 깊은
지층으로 이송되거나 산업 공정에서 CO�로
압축 탱크로 옮기는 것이다. 이 탱크 속의
CO�는 영구 격리를 위해 지하 깊은 지층으로
이송되거나 산업 공정에서 재사용되어
탄소포집 및 이용 또는 격리(CCUS,Carbon
Capture and Utilization or Sequestra-
tion) 공정이 완성된다.
수소 혼소 사례와 유사하게 CCUS 기술도
신규 및 기존 가스발전소 모두에 적용할 수
있어, 발전소 전체수명 동안 CO� 배출의 잠
재적 "잠금 효과"를 회피할 수 있다.
신속하게 탈탄소화하기 위해서는 가
스터빈의 연소 전 및 연소 후 탈탄소화
기술 모두가 현실적으로 활용할 수 있
는 도구라고 믿는다.
수소와 CCUS는 모두 고유한 장점과 이상
적인 적용 분야가 있다.
백서에서는 연료로서의 수소의 장점과 한
계에 대해 논의할 것이다. (그림 3 참조)
연소 전
탄소가 없는 또는 탄소중립 연료 사용
- 수소 (블루, 그린, 핑크)
- 합성 천연가스(재생가능)
- 바이오연료
- 암모니아(NH�)
그림 �: 가스터빈 탈탄소화 기술
연소 후
발전소 배출가스에서 탄소 제거
- 탄소포집 (액체 용제)
- 탄소포집 (고체 흡착제)
- 순산소 사이클
석탄 천연가스
현재 실현 가능
미래 실현 가능
탄소배출강도
(g/KWH)
가스터빈에 의한 저탄소 (실질적 탄소제로) 실현
세계평균 세계평균 HA
복합사이클
HA
복합사이클
(수소 ��% 혼소)
HA
복합사이클
(��% 탄소포집)
HA
수소 전소*
그림 �: 가스터빈 탈탄소화의 가능성
* 대기에는 약 �.��%(질량 기준)의 이산화탄소 존재. 따라서 ���% 수소연소시에도 미량의 이산화탄소 배출
PRE-
COMBUSTION
POST-
COMBUSTION
7

8. 수소 기반시설 ‒ 생산, 운송, 저장
수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이다. 그럼
에도 불구하고 지구 상에서 단독 분자로 존재
하지 않는다. 즉, 수소는 다른 분자와 쉽게 결
합한다. 따라서 지구에서 순수한 수소를 생성
하려면 일반적으로 물(H�O) 또는 탄화수소
(CH� 등)의 분자에서 의도적으로 분리해야 한
다.
다양한 생산 공정과 산업용 원료로 전 세계적
으로 연간 약 �천만 톤의 수소(H�) 수요가 있
다. 이 중 약 ��%는 일반적으로 개질 공정에
서 천연가스 또는 석탄을 공급 원료로 사용하
여 생산된다.
증기메탄개질(SMR)은 수소를 생성하기 위해
천연가스와 증기를 사용하는 일반적인 방법
이지만 자동열개질(ATR)과 같은 대안도 있
다. 하지만 두 공정 모두 CO�를 발생한다.
SMR 기술로 수소 �kg을 생산하면 약 �.�kg
의 CO�가 생성된다. 오늘날, 이 CO�의 전부는
아니지만 대부분은 대기로 배출된다.
물을 전기분해하여 수소를 생산하는 방법도
있다. 블루수소 및 그린수소 생산 방법에 대한
자세한 내용은 ����년 GE가 발행한 발전용
수소연료 백서에서 확인할 수 있다.
수소의 생산 방법을 설명하고 차별화하기 위
해 국제적으로 색상 기반의 규칙을 사용한다.
- 그레이 (또는 블랙): 석탄 가스화 또는탄소포
집 없는 천연가스개질
- 블루: 탄소포집 및 저장을 통한 메탄개질
(SMR 또는 ATR)
- 그린: 재생에너지원으로 물의 전기분해
- 핑크 (레드): 원자력을 이용한 물의 전기분해
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1
.5
0
.5
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Max working
gas volume
Base gas
- 청록 (Turquoise): 메탄을 열분해하여
수소와 고체 탄소를 부산물 생성
- 화이트: ���% 바이오매스를 공급원료로
사용하는 가스화 또는 기타 공정
하지만, 발전의 관점에서 가스터빈은 수소만
보기 때문에 생산 방법은 중요하지 않다.
운송 및 저장
수소는 생산된 이후, 운송 및/또는 저장
필요성이 있다. 이때 수소는 기체 또는 액체
상태로 운송/저장된다. 기체 상태로 저장할
경우 탱크는 ��.� MPa 이상의 압력으로 유지
된다. 수소를 �� bar에서 ��� bar (약 �5
MPa)로 압축하려면 최소 �.�� kWh/kg의압
축 에너지가 필요하다. 또한 손실 및 기타 비
효율성을 고려하면 �.�~�.� kWh/kg (약
�,���~�,��� BTU/lb)의 압축 에너지가 일
반적으로 필요하다. 미국에너지정보국(US
Energy Information Administration)에
따르면 평균적으로 미국 가정에서 사용하는
전력은 약 �� kWh 수준이다.
수소는 액상으로 응축할 수 있지만, 이를
위해서는 약 -���.�°C 의 온도가 필요하다.
수소를 액화하는 과정은 에너지 집약적이며
액체 수소 � kg당 약 ��~��.� kWh의 에너지
가 필요하다. 이는 수소 � kg당 저위발열량의
약 ��% 수준이다.
지질학적 저장고의 대안으로는 소금 동굴,
대수층, 고갈된 가스정 및 단단한 암석 동굴
등의 후보가 있다. 지하 동굴에 가스를
저장하는 것은 새로운 일이 아니다. 미국은
이미 수십 년 동안 지하 시스템에 천연 가스를
저장해 왔다.
그림 4는 ����년 이후 미국의 천연가스 지
하 저장량을 보여준다. 기본 가스(Base Gas)
데이터는 지하에 저장된 천연가스의 총량을,
운전 가스(Working Gas) 체적 데이터는 저
장된 최대 천연가스의 양을 보여준다. 지하
저장고의 특성상 저장된 가스를 모두 제거할
수는 없다. 시스템의 압력을 유지하려면 일부
가스가 동굴에 남아 있어야 한다. 이것을 쿠
션(Cushion)이라고 하며, 쿠션으로 남아 있
어야 하는 기본 가스의 비율은 활용되는 지하
지질의 유형에 따라 상이하다.
그림 �: 미국의 천연가스 저장 체적 (����년~����년)
가스
체적
(백만
입방피트)
8

9. 특성
표 �: 저위발열량 비교
화학식 CH₄
35.8
911.6
50
21,515
MJ/Nm3
BTU/scf
MJ/kg
BTU/lb
H₂
10.8
274.7
120
51,593
저위발열량(체적 당)
저위발열량(질량 당)
단위 메탄 수소
일본 정부는 수소 공급망 개발을 가속화하기
위해 세계 최초의 액체수소(LH�) 운반선을 취
역했다. 이 선박은 단일 탱크에 �,��� m�를
수송할 수 있으며, 이는 일반적인 LNG 운반선
이 수송하는 ���,���~���,��� m� 에 비해
상대적으로 적은 양이다. 운송된 에너지의 관
점에서 보면, 액체수소 탱커는 일반적인 LNG
탱커가 운송하는 에너지의 약 �%만 선적할 수
있다. 이 운반선은 수소를 운송하지만 엔진은
디젤 연료로 구동된다.
또 다른 운송 대안은 수소를 암모니아(NH3)와
같은 보다 안정적인 화합물로 변환하는 것이
다. 암모니아의 장점은 수소를 액화하는 데 필
요한 조건보다 수백도 더 높은 -��.� °C 에서
액체로 저장할 수 있다는 것이다. 암모니아는
LPG(액화석유가스)를 실을 수 있는 가스 운반
선으로 운송될 수 있다. 프로판의 끓는점이
-�� °C 이고 암모니아의 끓는점보다 약 �.� °C
낮기 때문에 가능하다.
또 다른 옵션은 메틸사이클로헥산(MCH)과 같
은 유기 액체를 사용하는 것으로 이는 액상유
기수소운반체(LOHC) 역할을 한다. 이 컨셉에
서 수소는 톨루엔(C�H�)과 결합하여 끓는점이
약 ��� °C 인 MCH(C�H��)로 변환된다. 즉, 상
온에서 액상으로 운송 가능하다는 의미이며
단열 또는 압력 탱크가 필요 없다는 의미다.
수소를 이용한 탄소 배출 감소
수소(H�)는 탄소를 포함하지 않기 때문에 가
스터빈에서 연소될 때 이산화탄소를 발생하지
않는다. 완전하고 균형 잡힌 연소 반응에서 수
소는 물만 생성한다. H�+ �/� O� → H�O
가스터빈용 연료로 ���% 수소를 사용하면
천연가스 또는 기타 탄화수소를 연소하는 것
과 달리 본질적으로 모든 CO� 배출이
없어진다. 연료로 인한 CO� 배출량은 �이 되
지만, 연소 생성물과 함께 배출되는 공기 중에
약 �.��%(체적 기준) CO�가 있기 때문에 발
전소는 여전히 매우 적은 양의 CO� 를 배출한
다. 예를 들어, ���%(체적 기준) H� 연료로 작
동하는 가스터빈은 ���% 메탄의 CO� 배출량
에 비해 ��% 이상의 CO� 감소를 기대할 수
있다.
또한 ���% 천연가스로 운영하는 것에 대한
단기 대안으로 CO� 배출량을 줄이기 위해 천
연가스와 수소를 혼합한 연료를 고려하는 것
도 가능하다. 이 경우 CO� 감소량은 연료 내
수소 비율에 따라 변동된다. 연료에 포함된
수소의 양 또는 백분율은 부피, 질량 또는 입
력 열을 기준으로 측정할 수 있다. 표1 같이
질량과 부피에 따른 수소 에너지 의 밀도 차
이가 있어 각 방법에 따른 수소 연료 흐름에
는상당한 차이가 있다.
���% 수소로 가스터빈을
작동하면 연료 기반 CO�
배출량은 �이 된다
9

10. 10
수소 (체적 %)
수소 (열용량 %)
메탄 (열용량 %)
이산화탄소
저감율(%)
이산화탄소
저감율(%)
메탄 (체적 %)
그림 �: 수소/메탄 혼합(체적 %) 비율에 따른 이산화탄소 배출 저감 관계
그림 �: 수소/메탄 혼합(열용량 %) 비율에 따른 이산화탄소 배출 저감 관계
일반적으로, 가스터빈으로의 연료 흐름은 체
적 기준으로 인용된다. 이것은 열 함량보다 측
정하기가 쉽기 때문이다. 그러나 연료 혼합에
대한 배출가스 특성을 결정하는 핵심 요인은
연료 성분으로부터의 상대적인 열 입력이다.
이는 메탄과 수소의 에너지 밀도가 매우 다르
기 때문이다.
그래서 연료에 소량의 수소를 추가하는
것(체적 기준)으로는 이산화탄소 배출 감소
효과가 크지 않다. 이 정보를 사용하여 연료의
수소량 (체적 기준)과 CO� 배출 감소 간의 관
계를 정의할 수 있다 (그림5 참조). 이 곡선의
비선형 특성으로 인해 CO� 배출량을 ��% 감
소시키려면 수소가 약 ��%(체적 기준)를 차
지하는 혼합 연료가 필요하다.
이런 방식이 아니라, 연료의 수소 함량을 가스
터빈 열 입력의 백분율로 정의하면 그림 6과
같이 수소와 CO� 감소 간의 관계는 선형적으
로 바뀐다. CO� 배출량을 ��% 감소시키려면
��%의 혼합이 필요한 것이다. ��% 수소 및
��% 메탄(열용량 기준).
0
20
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
40
60
80
100
0
20
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
40
60
80
100

11. 그림 7: GE 가스터빈 수소 관련 프로젝트 경험 타임라인
GE 가스터빈의 수소혼소 및 연관 연료 경험
수소 혼소 가스터빈 경험
수소가 생산되면 발전 연료로 활용할 수 있다.
가스터빈은 수소를 포함한 연료로 운전될 수
있어 제철소, 정유소, 석유화학 공장 등 다양
한 산업에서 활용될 수 있다.
GE는 수소를 포함한 연료로 운전되는 100기
이상의 가스터빈의 가동 경험을 포함하여 가
스터빈 운전 연료 유연성 분야의 리더이다.
수소 혼소 가스터빈들은 8백만 시간 이상의
가동 시간을 축적했다.
이 가스터빈 리스트에는 최소 ��%(체적 기
준)의 수소가 포함된 연료로 작동하는 ��기
이상의 가스터빈도 포함된다. 이들 가스터빈
은 1백만시간 이상의 가동 시간을 축적했다.
그림 7은 지난 ��년 이상 동안 다양한 비율의
수소연료를 사용한 프로젝트 중 일부를 소개
했다.
1990 2000 2010
IGCC (미국)
(미국) (유럽) (한국)
(유럽)
(유럽)
(브라질) (중국)
(한국)
(미국) (유럽) (미국) (아시아) (유럽) (미국) (인도)
IGCC
IGCC
1x6B
IGCC
2x6F 2x6F Syngas 1xGE10 High
H2 Coal IGCC
2xLM2500
Steel Mill IGCC
GE는 수소 및 이와 유사한
저위 발열량 연료로 가동
되는 100기 이상의 가스
터빈의 운전 경험을 보유
하고 있으며 8��만 시간
이상의 가동 시간을 축적
했다
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2x7F Syngas
2x9E Refinery
Refinery Refinery
1x7F
1x7F
1x7F 1x6B Refinery 1xGT13E2
Refinery
3x9E Refinery 2xGT11N2
Steel Mill
1x7F Syngas
1x6B Refinery

12. 이들은 일반적으로 연소 전 또는 연소 후
방법으로 분류된다. 연소 전 옵션 중 하나는
���% 수소 또는 수소와 천연가스의 혼합가
스를 사용하는 것이다. 이것은 블루 수소,
그린 수소 또는 탄소 배출량이 적거나 없는
대안적인 생산 공정에서 생산된 수소일 수
있다. 수소 공급원에 관계없이 수소와 천연
가스의 혼합 또는 ���% 수소로 작동하는 가
스터빈은 CO� 배출량이 감소한다.
연소 시스템, 연료 부속품, 배출 가스 및 발
전소 시스템을 적절히 고려한다면, 신규 가
스터빈을 가동하는것 뿐만 아니라 기존 가스
터빈에서 이러한 연료로 사용할 수 있도록
업그레이드하는 것이 가능하다. 기존 설비의
경우 계획된 정전 기간동안 업그레이드를 진
행하여 발전소에서 전력을 생성하지 않는 시
간을 최소화할 수 있으며,
결론
본격적인 탈탄소화에 대한
전 세계적인 니즈를 지원
하기 위해 가스터빈을
사용하여 탄소 배출량을
낮추거나 거의 �에 가깝게
달성할 수 있는 다양한 방
법이 있다.
신규 설비의 경우 이러한 기능은 초기에
발전소 구성의 일부로 포함하거나, 시간이
지나면서 수소를 사용할 수 있게 되면 추후에
포함될 수 있다.
수소 및 이와 유사한 저위 발열량 연료에 대해
8��만 시간 이상의 운영 시간 경험을 보유한
GE는 이런 연료가 발전 응용 분야에 사용할
수 있는지에 대한 많은 기술적 질문에 대한
해답을 얻었다.
연소 전 또는 연소 후 기술을 모두 보유한
다면 이산화탄소 배출 측면에서 미래
잠금효과(Lock-in)를 회피할 수 있어,
기존 가스터빈 발전소는 탄소 배출 감소
에 초점을 맞춘 미래 에너지 생태계의
핵심 요소로 간주되어야 한다.
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