제4의 물질 '마이크로웨이브 플라즈마(Microwave Plasma)'기술, 발전 산업에 유망

국가핵융합연구소, 세계 최초 개발

높은 운전비용 문제 해결

공해배출 없고, 지역별 필요한 만큼 전기 생산 가능

올해 10MW 규모 

세계 최초 플라즈마 복합발전소 건설

국가핵융합연구소 전경

국가핵융합연구소 관계자가 마이크로웨이브 플라즈마에 대해 설명하고 있다. 출처 gitnews.net

*마이크로웨이브 플라즈마((Microwave Plasma)

마이크로웨이브를 이용한 플라즈마원은 배경 기체의 과도한 가열이 없이 높은 이온화도의 플라즈마 발생이 

가능하다. 또한 내부의 전극이 없이도 방전이 발생하기 때문에 전극으로부터의 오염에서 자유로운 단순한 

형태의 설계가 가능하고, 전기적인 간섭에 의한 방해가 적다는 장점이 있다.[1] 이러한 장점들로 인해 오늘날 

많은 플라즈마원에서 마이크로웨이브를 사용하고 있고 다양한 기술적인 방식으로 마이크로웨이브의 에너지를 

플라즈마로 전달하는 플라즈마 원들이 개발되었다. 출처 서울대학교 원자핵공학과

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고체, 액체, 기체도 아닌 제4의 물질로 불리는 플라즈마 기술이 앞으로 발전 산업에서도 각광을 받을 것으로 전망된다.  지난 4월 30일 심윤조 의원(새누리당)과 글로벌입법정책연구원(이사장 정진용) 공동주관으로 국회에서 열린 ‘플라즈마 기술을 활용한 창조산업개발’에 관한 정책세미나에서 이봉주 한동대 교수는 “플라즈마 발전 사업이 세계 에너지시장에 혁신을 일으킬 것”이라며 “플라즈마를 이용해 석탄을 가스화해 복합발전을 하게 되면 발전 효율이 높고 또 소용량 발전소 건설이 가능해 분산형 발전개념을 구현할 수 있다”고 강조했다.  이 교수는 국가핵융합연구소에서 세계 최초로 개발한 마이크로웨이브 플라즈마 기술에 대해 소개하며, “마이크로웨이브 플라즈마는 기존 아크플라즈마 토치의 약점인 높은 운전비용 문제를 해결할 수 있다”며 “3000℃ 마이크로웨이브 플라즈마 토치가 저급석탄과 바이오매스, 생활쓰레기, 가축분뇨 등을 완전 연소시켜 가스화가 가능하다”고 설명했다.  이 교수는 또 “올해 10MW 규모의 플라즈마 복합발전소가 세계 최초로 건설될 예정인데 원료는 국내 탄광에서 생산되는 무연탄”이라며 “가격이 싼 무연탄으로 가스를 만들고 이를 통해 발전기를 돌려 전기를 생산하는 복합발전이어서 신재생에너지로 인정돼 신재생에너지공급인증서(REC)도 받게 될 것”이라고 덧붙였다.  이 교수에 따르면 플라즈마 발전소는 크린발전소로 공해배출이 없고, 지역별 필요한 만큼의 전기를 생산할 수 있다는 점이 특히 강점이다.  또 10MW급 미만의 분산형 발전이어서 초고압 송전선로나 철탑을 건설할 필요도 없어 향후 해외수출산업으로도 유망하다는 게 이 교수의 설명이다. 유석재 국가핵융합연구소 플라즈마연구센터장도 주제발표에서 “플라즈마 기술은 현재 TV, LED, 반도체, 디스플레이 등 다양한 산업에 적용되고 있다”며 “향후 신에너지개발, 환경 개선 기술 등에 다양하게 활용될 것”이라고 강조했다.  이어 열린 패널토론에서 함철훈 한양대 특임교수는 “플라즈마 관련 산업을 육성하려면 기존 핵융합에너지 개발진흥법과 별도로 플라즈마 산업의 육성을 위한 특별조치법 등의 새로운 법 제정이 요구된다”고 주장했다. 이창한 새누리당 수석전문위원도 “유망 기술 분야에 대해서는 국가적인 지원이 필요하다”며 “기존 개별 기술에 대한 발전법이 거둔 성과와 한계를 잘 따져 법제화해야 한다”고 제언했다. 노건기 산업부 신재생에너지과장은 “정부도 플라즈마 기술의 발전가능성을 고려해 석탄 및 폐기물 가스화 발전의 상용화지원, 관련 원천기술 확보를 위한 R&D지원 등 정책적 노력을 강화해 나갈 예정”이라며 “적정 REC가중치를 통한 플라즈마 활용 발전시설의 상용화도 지원하겠다”고 밝혔다. 전기신문 정형석 기자 (azar76@electimes.com)

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