하지만 그 양은 극소량으로 아주 미미했고 해당 열병합발전소가 국내 최초로 집단에너지사업이 시작된 1983년 건설된 설비로 이미 교체시기에 맞물려 있는 노후화 된 설비라는 것을 감안하고 바라봐야한다고 관계 전문가들은 말한다.
약 30년 전 기술로 건설된 열병합발전설비는 해를 거듭하면서 보다 효율적이고 보다 친환경적 설비로 기술이 발달해 왔다. 일부 언론에서 노후 열병합발전설비에 대해 유해성을 지적하고 나섰으나 이를 바꿔 말하면 열병합발전설비가 그 어느 에너지생산시설보다 안전하고 친환경적이라는 것을 역설한 계기가 됐다.
이에 따라 분산형전원의 핵심인 집단에너지사업의 필요성에 대해 심층 분석해보고자 한다.
◆집단에너지 유해성 논란 ‘일축’
노후화가 심해진 2014년 현재 SH공사집단에너지사업단의 열병합발전소에서는 벤젠이 8.4㎍/㎥으로 환경부가 제시한 기준에도 현저히 못 미치는 수준에 불과했다.
서울시는 지난 4월 목동 열병합발전소 4번 굴뚝의 중간 지점에서 연기를 포집해 성분 분석한 결과 법적 기준치보다는 낮지만 발암물질인 벤젠은 8.4㎍/㎥, 유해 물질인 톨루엔은 7.0㎍/㎥이 검출됐다고 밝혔다.
이는 기존 언론에 보도된 벤젠 17.8㎍/㎥과 톨루엔 72.9㎍/㎥보다 현저히 못 미쳤다. 각각 법적 기준치의 1/8,300, 1/5,800에 불과한 수준인 것이다. 또한 테트라클로로에틸렌은 검출되지 않은 것으로 나타났다. 무엇보다 발전소 주변지역에서 검출된 농도는 영향권을 벗어난 서울의 다른 지역과 비슷한 일반적 수준으로 조사됐다.
서울시는 이와 관련해 주변지역 영향을 비교 검증하기 위해 동일시간대에 발전소 주변지역 3곳, 연기배출이 없는 서울시 내 타 지역 4곳의 대기를 측정해 비교해본 결과 벤젠과 톨루엔 수치는 비슷하거나 오히려 발전소 주변지역이 낮았다.
서울시의 이번 조사는 주민불안을 해소하기 위한 것으로 공인 시험기관인 한국과학기술연구원과 한국화학융합시험연구원 등에 의뢰해 대기오염 공정시험기준(환경분야시험·검사등에관한법률)에 따라 과학적으로 실시한 결과다. 또한 시료채취 등 전반의 모든 과정을 학회 전문가와 주민이 참여하는 가운데 공개적으로 진행해 신뢰도를 높였다.
이날 시료는 연기를 분출하는 굴뚝(저압발전보일러, 전체높이 76m 중 35m에 위치한 측정구)과 주변지역 영향을 비교 검증하기 위한 인근 지역 3곳 등 총 4곳에서 동시에 채취했다.
주변지역 3곳은 전문가 자문과 주민 의견에 따라 발전시설의 반경 800m 이내 지점인 월촌중학교, 목동1단지, 우성아파트에서 진행됐다.
SH사업단 굴뚝에서 채취한 배출물질 분석결과 벤젠이 8.4㎍/㎥로 미미하게 나타났다. 이는 대기환경보전법 배출허용기준의 1/8,300로 자동차배기가스, 대기환경보전법에 의거 담배연기, 세척제 등에서 주로 발생하는 벤젠 배출허용기준은 20ppm 이하(환산값 6만9,643㎍/㎥)로 관리하는 것에 비해서도 현저히 낮은 수치다.
인근 지역인 월촌중학교 2.6㎍/㎥, 목동1단지 2.1㎍/㎥, 우성아파트는 각각 3.8㎍/㎥ 검출돼 배출구보다 낮으나 시료 채취와 같은 시간대 서울 대기측정소 4곳 수치와 비슷한 수준을 보이고 있어 발전소로 인한 주변지역 영향은 없는 것으로 판단된다는 것이 관계 전문가의 설명이다.
아울러 발전시설은 악취배출시설이 아니지만 톨루엔의 경우 굴뚝에서 7.0㎍/㎥ 검출, 악취방지법에 규정된 배출허용기준을 준용한다 하더라도 기준치 10ppm(환산값 4만1,116㎍/㎥)보다 1/5,800에 불과했다.
서울시에 따르면 톨루엔은 자동차 배기가스, 건축페인트, 실내 내장재, 접착제 등에서 주로 발생한다. 또한 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)에서 정한 인체발암성미분류물질에 해당해 인체발암물질에 포함되지 않는다.
인근 주변지역인 월촌중학교 22.1㎍/㎥, 목동1단지 20.5㎍/㎥, 우성아파트 32.5㎍/㎥(KIST 29.5㎍/㎥) 검출돼 굴뚝 배출구보다 더 높은 것으로 나타났으며 시료 채취와 같은 시간대에 서울 대기측정소 4곳의 수치와 비슷한 수준을 보이고 있어 벤젠과 마찬가지로 발전소로 인한 주변지역 영향은 없다고 강조했다.
서울시가 가장 주목했던 테트라클로로에틸렌은 배출구 및 주변지역 3곳에서 모두 검출되지 않았다. 테트라클로로에틸렌은 염소 성분으로 LNG를 주 연료로 사용하는 열병합발전소에서 이같은 물질이 채취됐다는 것은 납득할 수 없는 일이라고 서울시와 SH사업단이 주장해 온 것이다.
테트라클로로에틸렌은 드라이클리닝 용제, 금속세척제, 도료용제 등에서 주로 발생하는 것으로써 검사결과는 LNG발전시설에서 검출 가능성이 없다는 기존 국내외 연구결과와 일치했다.
대부분의 인구밀집지역은 에너지를 소비만 할 뿐 생산력이 제로에 가깝다. 그 이유는 원자력발전소 및 화력발전소의 경우 전기를 생산하는 데서 발생한 열을 처리하기 위해 바닷가 인근에 지어지기 때문이다.
그러나 열병합발전소의 경우 열은 지역난방으로, 전기는 한전에 역송을 함으로써 버려지는 열이 없으며 소비자 인근에 위치해 있어 송전선로 문제나 송전손실 등의 우려가 없다는 것이다.
따라서 집단에너지설비를 통해 지역별 에너지생산과 소비에 있어서의 불균형을 어느정도 해소할 수 있다.
정부는 이러한 집단에너지의 유익성을 보고 에너지기본계획에 분산형전원 확대, 집단에너지 활성화를 담았다.
집단에너지가 원전에 대한 국민적 불안감과 소비자 주변에 설치함으로써 지역간 불균형 등을 모두 해결할 수 있는 핵심 키워드라는 것이다.
무엇보다 최근 신규로 도입되는 설비들의 경우 개별난방, 즉 도시가스나 일반 발전대비 에너지절감 및 환경개선 비율은 집단에너지가 연료사용절감 33.8%, 온실가스 저감 33.8%, 대기오염 저감 62.8% 등 각각 월등히 높은 수치를 보이기도 하는 것으로 나타났다.
◆용량과 소비자 이익은 비례한다
열병합발전소는 일년 내내 가동한다기 보다는 열수요가 집중되는 겨울철에 주로 가동이 될 뿐만 아니라 열과 전기를 동시에 생산함으로써 전력난을 예방할 수 있으며 여타 열원에 비해 저렴한 비용으로 열을 공급받을 수 있다.
열판매 단가는 높게 책정되지만 열병합발전기의 용량이 클 경우 대용량으로 주연료인 LNG를 한국가스공사로부터 직송받아 원가를 낮출 수 있으며 또한 생산된 전기를 한전으로 역송, 여기에서 얻어진 수익으로 열요금 인상요인을 상쇄할 수 있기 때문이다.
특히 최근 선보이고 있는 신기술이 접목된 열병합발전소들은 연료는 보다 적게 들어가면서 발전과 열생산 효율이 기존 설비보다 2배 이상 확대됨에 따라 오히려 관계 전문가들은 노후설비를 서둘러 철거하고 새로운 설비로 교체하는 것이 환경적으로나 소비자들에게 더 이득이 될 수 있다고 분석했다.
무엇보다 지역난방 열요금의 경우 고정비와 연료비가 포함돼 청구가 된다. 그 중 고정비는 집단에너지사업자들의 설비설치비 및 유지비 등을 말하는데 열병합발전소는 설비설치비용 회수 기간을 10년에서 15년으로 보고 있어 소비자들에게 새로운 설비가 설치된다고 하더라도 요금에 대한 부담이 더 부과되지는 않는 구조다.
오히려 용량이 커지게 될 경우 용량이 클수록 가스공사로부터 연료인 LNG를 직접 공급받을 수 있어 연료비가 저렴해질뿐만 아니라 발전용량 또한 확대됨으로써 여기에서 발생한 수익금으로 인해 열요금이 더 저렴해질 수 있는 것이다.
◆용량별 열요금 차이는
최근 서울 마곡지구와 위례신도시가 열병합발전소 신설과 관련 보다 효율적인 방안을 검토, 용량변경을 했다. 하지만 입주민 및 인근 주민들의 반대에 부딪혀 예정보다 사업진척 속도가 늦어짐에 따라 열공급에 차질이 빚어질 것으로 우려된다.
당초 마곡지구는 50MW, 위례에너지서비스는 228MW로 열병합발전소 건설을 허가 받았다. 그러나 입주민들 포화년도를 고려했을 때 효율적 설비용량을 재검토한 결과 각각 280MW, 460MW로 증설을 추진했다.
이와 관련 산업통상자원부는 에너지관리공단을 통해 타당성 검토를 마치고 허가를 마쳤다.
업계 관계자는 “연료비나 주변 여건을 고려했을 때 사실상 100MW 이하의 발전소를 짓는 것은 효율적인 측면에서 지양해야할 점”이라며 “현재 사업에 제동이 걸린 사업자들은 모두 100MW 이하 사업자들로 대용량 사업자들의 경우 중앙급전발전기로 등록됨으로써 SMP와 CP를 받을 수 있지만 나머지 소규모 사업자는 연료비도 소매가격으로 구입해야하고 SMP와 CP대상에서도 제외돼 진퇴양난을 겪고 있다”고 지적했다.
이 관계자는 또 “경기CES사태나 사당열병합처럼 해결점을 찾지 못하고 사업자가 손을 놓게 되는 이런 무책임한 일들이 발생한 것은 사실상 애초에 정부가 경제성이 없는 100MW이하의 소규모 사업을 허가해 준 것이 원인”이라며 “분산형전원으로 국가에너지의 15%를 충당하겠다는 정부의 계획을 수행하기 위해서는 집단에너지만이 정답일 수밖에 없는 만큼 보다 효율적인 방향으로 검토해야하는 것이 맞다”고 지적했다.
다만 이 관계자는 “용량 증설만이 답은 아니기 때문에 이 부분에 대해서는 충분히 고려하고 있다”라며 “장기적 측면에서 공급 가능한 최적의 용량을 검토하는 것이 정부기관들의 몫 아니겠냐”고 반문했다.
실례로 위례에너지서비스의 분석결과 당초 설계한 228MW 열병합발전기를 설치했을 경우 보일러를 제외한 열원시설에 대한 열병합발전기의 열원가는 6만8,338원이었지만 460MW 발전기를 설치하면 4만1,183원으로 무려 40%에 달하는 비용이 절감되는 것으로 나타났다.
일부 언론에서 지적한 대로 열병합발전소에서는 벤젠과 톨루엔이 검출됐다.
관계 전문가는 “단순히 검출됐다는 것에만 집중하지 말고 수치를 정확하게 봐야할 것”이라고 지적한 바 있다.
최초 보도된 내용과 달리 전문 시험연구원들을 통해 조사한 자료에는 법적 기준치의 1/8,300, 1/5,800에 불과한 수준인 벤젠 8.4㎍/㎥, 톨루엔 7.0㎍/㎥이 검출됐다.
이에 대해 관계전문가들은 집단에너지사업의 괄목할만한 성과라고 분석했다. 해당 열병합발전소가 약 30여년전 기술로 만들어진 교체시기가 다가오는 설비임에도 불구하고 유해물질이 극소량에 불과해 오히려 열병합발전설비의 안전성을 입증한 셈이라는 것이다.
일각에서는 열병합발전소에서 극소량이라도 검출되는 것이 우려된다면 서둘러 노후된 열병합발전설비를 개체하는 것이 합리적인 방안이라는 의견도 나왔다. 열병합발전설비 개체 시 얻을 수 있는 연료비 절감과 국가에너지 안보, 온실가스 저감 등 일석삼조 이상의 효과를 가져올 수 있다는 설명이다.
더욱이 최근 개발된 열병합발전설비들의 경우 주변 주민들의 오해를 낳고 있는 냉각탑 수증기마저 최신 Hybrid 냉각탑과 비산방지설비를 도입함으로써 -4℃, 70%RH 이하 조건에서는 발생하지 않도록 했다.
열병합발전이 운전 방법에 따라 설계 조건 이하의 기상조건에서도 수증기 발생 방지가 가능한 만큼 주민들이 우려를 최소화 하겠다는 취지로 도입한 것이다.