[커버스토리] 지구를 생각하는 에너지 발전, 어떻게 이루어질까

동식물은 태양 에너지에 의존해 살아가지만, 인류는 좀 다릅니다. 하늘부터 땅속의 자원, 쓰레기까지 활용해 에너지를 만들어내지요. 인류의 더 나은 삶을 위해 에너지를 만드는 기업 포스코에너지에 다녀왔습니다. 모델=강서윤(성남 서현중 2), 사진=장진영 기자

태양전지로 불 켜고 지열로 냉·난방…우리 집도 이랬으면

우주에서 바라본 지구의 야경(밤의 경치)은 경이롭습니다. 서울·뉴욕·북경·도쿄 등 세계 주요 도시마다 불빛으로 반짝거리고 있죠.
밤을 환하게 밝혀주는 전기에너지 덕분입니다. 달빛과 촛불에 의지해 살아가던 옛날과는 달리, 이제 전기가 없는 삶은 상상할 수 없을 정도입니다.
편리한 생활과 풍족한 일상이 에너지에서 비롯되고 있어요. 이번 주 소년중앙에서는 국내 최대 민간 에너지 기업인 포스코에너지를 다녀왔습니다.
우리 삶에 꼭 필요한 에너지를 만드는 회사는 어떻게 돌아갈까요. 소중 독자와 학생기자들이 일일 사원이 되어봤습니다.

안전모를 쓴 남윤주 학생

일일 사원 합격 통지서를 받고 포스코에너지 미래관이 있는 인천에 도착했어. 포스코에너지 사업장은 여러 곳에 나뉘어 있어. 인천의 LNG 복합발전소, 전남 광양과 경북 포항의 부생가스 복합발전소, 포항의 연료전지공장과 연구소, 신안 태양광발전단지, 부산 생활폐기물 발전시설 등이지. 그중 인천 율도에 있는 LNG 복합발전소는 국내 최초·최대 민간 발전소야. 미래관은 그 안에 있어. 율도는 원래 소금을 만드는 염전이었는데 여기를 메워서 발전소를 짓고 에너지를 만드는 거야. 우리가 매일 사용하는 전기 에너지를 만드는 곳이라 그런지 규모가 어마어마했어. 한눈에 담기도 힘들 정도로 커다란 발전소들로 가득해.

발전소 사이를 지나 한 건물에 도착했어. 세계 최고 친환경 건물에만 인증해주는 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design) 최상위 등급을 획득한 ‘미래관’이야. 흔히 보는 네모반듯한 건물과는 생긴 것부터 달랐지. 건물 대부분이 유리로 돼 있는데, 특이한 무늬가 시선을 끌었어. 미래관의 겉모습은 힘차게 바다를 항해하는 배의 형상을 닮았어. 에너지의 역동적인 흐름을 항해라는 주제의 디자인으로 형상화한 거래. 우리는 거대한 배처럼 생긴 건물의 문을 열고 안으로 향했어.

에너지 소비량 일반 건물의 3분의 1

배의 형상을 닮은 포스코에너지 미래관의 외관.

미래관은 포스코에너지에서 일하는 사람들이 업무를 보거나 회의를 하면서 에너지를 만드는데 기여하는 곳이야. 건물 자체도 포스코에너지가 그동안 연구한 에너지 절약 기술의 집합체라 할 수 있지. 태양광이나 태양열, 지열(땅에서 발생하는 열) 등을 이용하는 신재생에너지와 다양한 에너지 절약 기술을 적용해 일반 건물에 비해 에너지를 69% 절약할 수 있는 구조로 만들어졌어. 다른 건물의 3분의 1만큼도 에너지가 안 든다니 에너지 회사에서 만든 건물답지? 이산화탄소 배출량도 매년 2000t을 줄이면서 환경을 지키는 데도 앞장서고 있어.

놀라지 마. 미래관에서 사용하는 전기와 냉·난방, 급탕(가열한 온수를 필요한 곳에 공급하는 것) 모두 친환경에너지로 만들고 있으니까. 아직은 여러 가지 효율 등의 이유로 실생활에서 잘 사용되고 있지 않지만 여기는 달라. 에너지 회사니까. 친환경에너지는 말 그대로 환경에 악영향을 미치지 않고 깨끗하게 사용할 수 있어. 이유는 간단해. 태양처럼 자연에서 발생하는 에너지를 사용하기 때문이지. 이곳에서 사용하는 전기는 옥상에 설치된 태양전지로 태양광을 이용해 만들고 있어. 연간 8만4621kWh의 전기를 만들 수 있대. 4인 가구 기준 연간 전기 사용량이 4044kWh라고 하니 어마어마한 양이지. 태양광 발전은 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 무공해 에너지원이야. 앞으로 수십억 년 동안은 태양이 사라질 일도 없으니 무한대에 가깝기도 해.

직원들이 사용하는 따뜻한 물 역시 태양열을 사용해 데우고 있어. 열에너지의 이동 방식 중 하나인 ‘복사’로 생산되는 태양에너지를 모아 공장의 발전이나 난방, 온수를 만드는 데 사용하는 기술이 적용됐어. 설비는 건물 옥상에 설치돼 매일 3t의 물을 50~60℃로 데워 건물 전체 급탕의 절반 이상을 충당할 수 있다고 해. 급탕 용량은 시간당 1만8000㎉에 달하지. 또 지하 1층에는 150m 아래 땅속의 열을 이용한 냉·난방 설비가 갖춰져 있어. 이를 지열 시스템이라고 하는데, 370가구가 사용할 수 있는 양의 에너지를 생산하고 있대.

단열 기술 적용된 창문·외벽

건물에 대한 설명을 들으며 향한 곳은 ‘그린 갤러리’란 곳이야. 포스코에너지를 처음 방문한 사람들을 위한 일종의 홍보관이지. 포스코에너지는 1969년 ‘경인에너지’란 이름의 회사에서 시작됐다고 해. 72년부터 전기를 생산하기 시작했어. 염전으로 가득했던 율도를 메워 지금의 포스코에너지를 만들게 된 과정을 볼 수 있었지. 터치 스크린과 다양한 영상으로 포스코에너지의 역사를 살펴보는 것도 재미있었어. 회사 사원으로서 먼저 그 회사에 대해 잘 알아야 하니까.

그린 갤러리에서 포스코에너지의 역사를 둘러보는 일일 사원들.

그린 갤러리를 둘러보다가 문득 조금 더운 것 같아서 외투를 벗었어. 난방을 많이 하지 않는데도 실내가 엄청 따뜻해서야. 건물 곳곳에서 그 해답을 찾을 수 있었지. 그린 갤러리를 비롯한 공간 전체에 단열(물체와 물체 사이에 열이 통하지 않도록 막음) 기술을 적용해서 건물 안의 열이 외부로 새어나가지 않게 한 거야.

일일 사원들이 에너지 절약에 최적화된 구조를 갖춘 미래관 내부를 둘러보고 있다.

우리는 그린 갤러리 밖으로 나와 1층 곳곳을 둘러봤어. 일단 건물 자체가 남쪽을 향해 있어서 태양 빛을 잘 흡수하도록 지어졌어. 또 건물의 색도 단열 효과를 높이는데 기여하고 있었지. 흰 옷을 입으면 빛을 반사해 시원하고, 검은 옷을 입으면 덥다는 걸 알고 있을 거야. 창문을 제외한 건물 대부분은 반사율이 높은 밝은 색의 외벽으로 만들어서 냉·난방 비용을 아낄 수 있는 구조지.

창문도 특이해. 로이(Low-e) 유리로 제작한 창문은 표면에 적외선 반사율이 높은 특수금속막을 코팅했기 때문에 일반 창문보다 32%의 에너지를 절감할 수 있어. 이 유리들은 3중으로 설계돼 단열에 더욱 효과적이라고 해. 모든 업무 공간에는 햇빛 차단 자동 커튼이 설치돼 더운 여름에도 시원하다는 특징도 있어.

원하는 시간에 원하는 자리에서 일해

펀 파크의 의자에 앉아 휴식을 취한 일일 사원들.

우리는 4층으로 올라갔어. 여기엔 직원들을 위한 휴식 공간인 ‘펀 파크(Fun Park)’가 있지. 계속 공부만 하는 것보다 잠시 머리를 식히면 공부가 더 잘되는 것처럼, 업무 효율을 높이기 위해 만들어진 공간이야. 푹신한 의자에 앉아 보드게임이나 게임기를 갖고 놀 수 있도록 구성돼 있어. 펀 파크 바로 옆에는 동화 속 정원을 떠올리게 하는 작은 숲이 있어. 에너지를 만드는 발전소라는 생각이 들지 않을 정도로 아름다웠지. 공원 안에 있는 건물 같은 느낌이야. 일반적인 친환경 건축물의 경우 전체 면적의 20% 정도가 녹지(풀이나 나무가 우거진 곳)지만, 여기는 33%가 녹지야. 그만큼 상쾌하지. 녹지는 낮에 봐도 아름답지만, 밤에는 정말 산속에 온 듯한 느낌을 준다고 해. 빛 공해를 방지하기 위해 오후 11시부터 오전 5시까지 건물 내부의 빛을 외부로 방출하지 않도록 조명을 자동 제어하는 시스템 덕분이야. 불이 모두 꺼진 밤에 보는 비밀의 정원은 어떤 모습일까 궁금해졌지.

정원을 나와 반대편으로 향하면 직원들이 일하는 업무 공간이 나와. 겉으로 보기에는 일반 사무실과 크게 다르지 않지만, 여기에도 비밀이 있어. 바로 ‘스마트 오피스’ 시스템이야. 스마트 오피스의 개념은 간단해. 정해진 자리로 출근해 일을 하는 대신, 매일 진행할 업무에 가장 적합하며 자신이 원하는 자리에 가서 일하는 시스템이야. 공간 낭비를 최소화하고 공용 공간으로 활용할 수 있는 것이 장점이지. 유선전화가 없고 노트북으로만 일을 하기 때문에 어떤 곳에서도 원격근무가 가능해. 유연근무제를 도입해서 원하는 시간에 출근하고 퇴근할 수도 있다고 해. 또 우리가 시험 때 독서실에 가듯 주변의 방해를 받지 않고 일하는 집중 업무 공간도 있어. 직원들의 창의력이 그만큼 높아지고, 생산성도 올릴 수 있는 방식으로 일하는 거지.

마지막으로 간 곳은 옥상이야. 그린 갤러리에서 영상으로 봤던 태양광 발전 설비가 잔뜩 있었어. 우리는 태양전지판에 가까이 다가가 하늘을 올려다봤어. 눈부신 햇빛이 검은색의 전지판에 흡수돼 에너지로 바뀐다는 것을 알고 보니 더욱 신기했지. 반도체와 비슷한 원리로 설계된 전지판은 빛에너지를 열에너지로 바꿔 건물 곳곳에 전기를 공급한다고 해. 이렇게 만들어진 전기로 불을 밝히고 업무를 볼 수 있는 거야. 참, 여기선 수동으로 조명을 끌 필요가 없어. 절전시스템이 알아서 불을 꺼줘. 센서가 사람을 감지하기 때문에 빈 공간에서는 자동으로 조명이 꺼진대. 공간·시간대별로 조명을 제어하는 시스템이 건물 전체에 도입돼 자동으로 절전할 수 있는 똑똑한 기능도 갖췄어. 에너지를 만드는 회사가 에너지를 아끼다니 신기하지 않아? 우리가 앞으로 살아갈 미래의 집에도 이런 기능이 도입될 거라고 생각하니 어깨가 절로 으쓱해져.

포스코에너지는 1969년 설립된 글로벌 종합에너지 기업이다. 발전·신재생에너지·연료전지 사업을 추진하고 있다. 3412MW급의 인천LNG복합발전소를 통해 수도권에 전력을 공급하며, 광양·포항에서는 부생가스를 연료로 활용하는 300MW급 부생가스 복합발전소를 각각 운영하고 있다. 태양광이나 풍력발전사업과 같은 신재생에너지사업에도 주력하고 있다.

영원히 쓸 수 있는 에너지는 아직까지 발견되지 않았습니다. 석탄·석유로 만드는 에너지에는 한계가 있죠. 미래에는 우리가 생각하지 못하는 방식으로 에너지를 만들 수 있다고 합니다. 매일 사용하는 전기에너지는 어떻게 만들어질까요. 아무 생각 없이 사용하기만 하던 에너지의 생산 원리와 미래의 에너지 발전 방식을 알아보기 위해 소년중앙 일일 사원들은 미래관 대회의실로 향했습니다. 포스코에너지의 서홍규(52) 행정그룹장이 일행을 따뜻하게 맞이했습니다.

수도권에서 사용하는 전기 45년간 만들어 왔죠

―‘포스코’ 하면 철강산업이 떠오르는데 포스코에너지는 어떤 연관이 있나요.

서 행정그룹장은 “연료전지는 부족한 에너지와 공해 문제를 해결할 수 있는 차세대 에너지원”이라고 강조했다.

“포스코에너지는 기본적으로 전기에너지를 만드는 회사입니다. 수도권 지역에서 사용되는 전기에너지 중 17%를 여기서 만들고 있어요. 45년 동안 수도권에 전기를 공급해 왔답니다. 그룹사인 포스코는 여러분이 알고 있는 것처럼 철강산업 분야에서 활약하고 있죠. 철강산업과 에너지산업의 연관성을 말씀드리자면, 철을 만드는 데 필요한 막대한 에너지를 포스코에너지가 만들고 있다는 연관성이 있습니다.”

―건물이 무척 많은데 어떤 역할들을 하는지요.

“지금 우리가 있는 곳은 주로 사무 업무를 보는 미래관입니다. ‘LEED’라는 세계적인 친환경건물 인증을 받은 곳입니다. 전 세계의 많은 건물 중 극소수만이 이 인증을 받았죠. 미래관은 지을 때부터 친환경적으로 설계하고자 노력했어요. 에너지를 만들고 소비하는 회사이기 때문이죠. 다른 건물들은 대부분 에너지를 생산하는 발전소입니다.”

―포스코에너지의 대표 사업 분야인 ‘발전’은 몇 가지 종류가 있나요.

인천 발전소에서는 LNG 복합발전 방식으로 에너지를 생산하고 있다.

“크게 4가지로 나뉘어진다고 보면 됩니다. LNG(액화천연가스) 복합발전과 부생가스 복합발전, 연료전지 그리고 신재생에너지 발전이죠. 인천의 LNG 발전은 액화천연가스를 사용해 전기를 만드는 것이고, 포항·광양에서는 철을 만드는 과정에서 발생하는 잉여가스를 연료로 전기를 만듭니다.”

일일 사원들이 최민성 주무와 함께 태양광 발전 설비를 살펴봤다. 왼쪽부터 김건·남윤주·유채현·이예지·김유진·이유찬 학생.

―일하는 것이 힘들진 않나요.

“힘들고 재미없게 일만 한다면 안되겠죠. 우리는 재미있고 편하게 일을 하며 함께 즐긴다는 가치를 추구합니다. 여러분이 봤던 미래관의 펀 파크는 직원 휴식공간입니다. 서로 이야기를 나누며 아이디어를 떠올리고, 게임을 하며 머리도 식히는 곳이죠. 같은 일을 하더라도 즐겁게 한다면 더 좋은 결과로 이어질 수 있으니까요. 스마트 오피스 시스템도 이런 생각에서 출발한 업무 방식입니다.”

―신재생에너지인 SRF(쓰레기 재활용)발전과 하수열 난방시스템에 대해 알려주세요.

서홍규 행정그룹장(오른쪽)이 일일 사원들에게 신재생에너지의 원리에 대해 설명하고 있다.

“집에서 버려지는 쓰레기를 태워 에너지를 만드는 것이 SRF발전입니다. 하수열 난방시스템은 한강으로 방류되는 물의 열을 에너지로 활용하는 것이고요. 두 방식 모두 그동안 무심코 버려왔던 자원을 효과적으로 이용하기 위해 탄생한 에너지 활용 방식입니다. 더 효율적으로 사용하기 위해 꾸준히 연구하고 있어요.”

―이 에너지들을 실생활에서도 사용할 수 있나요.

“네. SRF발전소는 2013년 부산에 완공돼 부산시민들이 버리는 쓰레기를 에너지로 만들고 있습니다. 부산시에서 발생하는 하루 총 4000t의 생활폐기물 중 900t의 폐기물을 수집, 이 중 가연성 폐기물 500t을 연료화 해 전기로 만들죠. 하수열 난방시스템도 지난해 말 서울 탄천에 완공돼 에너지를 공급하고 있어요. 가정에서 나오는 생활하수를 물 재생센터가 깨끗하게 처리한 후 한강으로 방류하는데, 이 물은 겨울에도 평균 12도의 열을 갖고 있습니다. 물과 함께 버려지는 이 열을 회수해 지역난방에 쓰고 있어요. 여기서 연간 생산하는 열에너지는 서울 강남지역 2만 가구가 난방용 에너지로 1년 동안 사용할 수 있는 양입니다.”

―회사가 생각하는 미래의 주요 에너지 사업은 뭔가요.

“연료전지입니다. 미래 에너지 문제와 공해 문제를 한번에 해결할 수 있는 차세대 에너지원이죠. 수소와 산소의 전기화학반응을 통해 전기를 만드는 친환경·신재생 에너지원입니다. 연소과정이 없기 때문에 대기오염 물질이 생기지 않죠. 보통 생각하는 발전소 모습처럼 굴뚝에서 연기가 나고 발전소가 가동되는 소음이 큰 게 아니기 때문에 여러분이 살고 있는 집 주변에도 설치할 수 있어요. 현재 포스코에너지는 국내에 150MW의 연료전지 발전소를 운영·건설하고 있습니다.”

주요 에너지 발전 방식LNG 복합발전 LNG 연료를 태워 가스터빈에서 전력을 1차로 생산한다. 여기서 발생된 열을 배열회수보일러를 통해 회수, 고온·고압의 증기를 생산해 스팀터빈을 가동하는 방식으로 전기를 만든다. 포스코에너지는 인천발전소에 7기의 복합발전기를 운영하며 지난 45년간 수도권 지역에 안정적으로 전력을 공급하고 있다.

부생가스 복합발전 철을 만드는 제철공정에서 발생하는 잉여가스인 부생가스를 연료로 전기를 만드는 발전 방식. 부생가스는 가스터빈과 스팀터빈을 거쳐 전기에너지로 재탄생한다. 포스코에너지는 5년 전 전남 광양에 국내 최초의 부생가스 복합발전소를 지었다. 연간 570억원의 원유 수입 대체 효과를 내고 18만톤의 온실가스 저감(낮춰 줄임) 효과를 내고 있다. 경북 포항에도 부생가스 복합발전소가 있다.

미래의 에너지연료전지 연료전지는 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전기·열에너지를 생산하는 고효율·친환경 발전설비다. 기존 발전 원리와는 달리 연료의 연소(태우는 것)를 통한 에너지 변환 과정을 거치지 않고 전기를 생산할 수 있어 차세대 에너지원으로 주목 받고 있다. 포스코에너지는 2007년부터 기술 개발과 시설 구축을 위해 연구·투자 중이다.

신재생에너지 태양광·바람을 이용한 전기에너지 생산방식. 폐염전부지 등을 활용해 환경 피해를 최소화하며 발전소를 짓는다.

자원순환에너지 생활폐기물·하수열 등 무심코 버려지던 재활용 가능한 자원을 회수해 에너지를 생산, 화석에너지 사용을 대신할 수 있는 방식이다. 생활폐기물에서 불에 탈 수 있는 물질을 구분해 연료화하거나, 하수에서 열을 뽑아내 에너지로 활용한다.

포스코에너지 일일 사원 후기

에너지의 발전 방식을 한눈에 볼 수 있는 나무 형태의 그림.

김건(인천 부평동초 3) 독자 | 포스코에너지라는 회사를 잘 몰라 에너지에 대한 책을 미리 보고 갔다. 직원들이 어떻게 일하는지는 책에 나오지 않아 궁금했는데 각 층을 둘러보며 궁금증을 해소할 수 있어서 좋았다. 옥상에 있는 태양전지를 보면서 에너지 생산에 대한 개념도 익힐 수 있었다. 오래 기억에 담아두고 싶어 건물 곳곳을 사진으로 찍어 뒀다. 잘 몰랐던 에너지에 대해 알 수 있어서 뿌듯했다.

김유진(인천 연화중 2) 학생기자 | 소중 친구들과 함께한 포스코에너지 일일사원 체험은 정말 좋은 경험이었다. 우리가 잘 모르는 신재생에너지와 친환경에너지를 계속 연구하고 만드는 분들이 정말 존경스러웠다. 미래관은 에너지를 절약할 수 있는 건물이라고 한다. 우리가 사는 아파트나 주택도 친환경적으로 바뀌면 좋겠다고 생각했다.

남윤주(안양 신안초 4) 독자 | 배처럼 생긴 미래관의 모습이 신기했다. 매일 사용하는 에너지를 이곳에서 만든다고 생각하니 탐방 전부터 설레는 기분이 들었다. 업무에 지친 직원들이 쉬어갈 수 있도록 만든 ‘펀 파크’ 같은 공간이 학교에도 있었으면 좋겠다. 열심히 일하고 열심히 쉬는 업무 방식이 인상적이었다.

유채현(인천 만석초 6) 학생기자 | 회사탐방을 통해 두 마리 토끼를 잡았다. 첫 번째는 신재생에너지에 대해 많이 알게 된 것이다. 두 번째는 기자로서 임무를 성실히 했다는 뿌듯함이다. 특히 미래 에너지에 대해 진지하게 배우고 알 수 있어서 좋았다. 회사가 아닌 학교로 느껴질 정도로 재미있었다. 너무 빨리 가는 시간이 얄미울 정도였다.

이예지(인천 부평동초 2) 독자 | 처음 만난 언니·오빠들과 함께 포스코에너지에 도착했을 땐 설렘과 두려움이 앞섰다. 하지만 에너지에 대한 설명을 듣고 전시관을 구경하며 그런 걱정은 사라졌다. 에너지와 관련된 어렵고 생소한 단어들도 에너지 생산 과정이 요약된 그린 갤러리를 보며 이해할 수 있었다. 책으로만 보던 태양전지도 가까이에서 본 즐거운 시간이었다.

이유찬(서울 개일초 6) 학생기자 | 환경 쪽 진로를 생각하고 있던 나에게 이번 회사탐방은 많은 도움이 됐다. 다양한 신재생에너지에 대해 알 수 있었기 때문이다. 특히 옥상에서 본 태양전지가 햇빛을 받아 전기를 생산한다는 점이 인상적이었다. 포스코에너지가 자랑하는 연료전지 시스템의 작동 원리를 보고 유용한 미래 에너지원으로 사용할 수 있겠단 생각도 했다. 미래 에너지 위기에 대처할 수 있도록 포스코가 많은 역할을 했으면 좋겠다.

글=김록환 기자 rokany@joongang.co.kr, 사진=우상조 기자 woo.sangjo@joongang.co.kr

동행취재=김건(인천 부평동초 3)·김유진(인천 연화중 2)·남윤주(안양 신안초 4)·유채현(인천 만석초 6)·이예지(인천 부평동초 2)·이유찬(서울 개일초 6)

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