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두산重, 발전용 가스터빈 독자개발... 세계 5번째

최첨단 기술 적용...2030년까지 10조 원대 수입대체효과 기대

남지완 글로벌이코노믹 기자 ainik@g-enews.com

기사입력 : 2019-09-19 13:59

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두산중공업 가스터빈이 위용을 드러내고 있다. 사진=두산중공업
두산중공업이 ‘발전용 대형 가스터빈’ 국산화를 눈앞에 두고 있다. 대형 가스터빈이 개발되면 세계에서 5번 째로 첨단기술을 갖춘 업체가 된다. 이를 통해 두산중공업은 10조원 수입대체 효과를 기대한다.

두산중공업은 19일 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원 지원을 받아 국책과제로 개발 중인 ‘발전용 대형 가스터빈’ 초도품의 최종조립 행사를 창원 본사에서 열었다고 밝혔다.

또한 두산중공업은 발전용 대형 가스터빈이 현재 제조 공정율 약 95%를 기록해 올해안에 성능시험에 돌입할 예정이라고 밝혔다. 성능시험이 통과되면 한국은 미국, 독일, 일본, 이탈리아와 함께 발전용 대형 가스터빈 기술을 보유한 5개 강국으로 거듭난다.

그 동안 해외 제품에 의존해온 발전용 가스터빈을 국산화했다는데 큰 의의가 있다. 정부는 국산화 사업을 추진하기 위해 약 600억 원 투자했고 두산중공업도 총 1조원 규모의 연구개발비를 투입했다.

이번 가스터빈 개발에는 두산중공업과 함께 국내 대학 21곳, 정부 출연연구소 4곳, , 중소·중견기업과 발전사 13곳이 함께 참여하고 있어 산·학·연 협력을 통한 기술개발의 성공사례로 꼽힌다.

◇ 최첨단 기술이 적용된 가스터빈

두산중공업이 개발한 DGT6-300H S1 모델은 출력 270MW, 복합발전효율 60% 이상 대용량, 고효율 가스터빈이다. 부품 수만 4만여개에 이른다. 가스터빈 내부에 450개가 넘는 블레이드(날개)가 있는데 블레이드 1개 가격이 중형차 1대 가격과 맞먹는다. 또 가스발전(LNG)의 초미세먼지 배출은 석탄발전의 8분의 1수준이며, 직접 배출되는 황산화물, 질소산화물 등의 대기오염물질은 석탄발전의 3분의 1이하 수준으로 친환경 운전이 가능하다.

가스터빈의 핵심 기술은 △1500℃ 이상 고온의 작업환경에서 지속적으로 견디는 ‘초내열 합금 소재 기술’ △복잡한 형상의 고온용 부품을 구현하는 ‘정밀 주조 기술’ △대량의 공기를 24:1(최신 압축기 모델 기준)까지 압축하는 ‘축류형 압축기 기술’ △배출가스를 최소화하는 ‘연소기 기술’ △압축기·연소기·터빈의 핵심 구성품을 조합시키는 ‘시스템 인테그레이션 기술’ 등이 조화된 최고 난이도 기계기술의 복합체다.

이종욱 두산중공업 기술연구원(상무)은 “발전용 가스터빈은 항공기 제트엔진을 모태로 출발했지만 시장 요구에 따라 급격한 기술발전을 이뤄냈다”며 “1500℃가 넘는 고온에서 안정성과 내구성을 보증하는 첨단소재 기술 등 이번에 개발한 270MW 모델에 적용한 일부 기술은 항공용 제트엔진의 기술력을 넘어섰다”고 말했다.

이번에 공개한 가스터빈 모델은 한국서부발전이 추진하고 있는 500MW급 김포열병합발전소에 공급돼 2023년부터 상업운전에 돌입할 예정이다.

두산중공업은 이 모델 외에 최신 사양의 후속 가스터빈 모델(380MW급), 신재생 발전의 단점으로 꼽히는 간헐성을 보완하기 위한 100MW급 중형 모델 개발도 함께 추진하고 있다.

◇ 2030년까지 약 10조원 수입대체 효과 기대

현재 국내 발전소에서 운영 중인 가스터빈은 총 149기로 전량 해외 기업 제품이다. 가스터빈 구매비용 약 8조1000억 원에 유지보수, 부대과 기타비용 약 4조2000억 원을 고려하면 총 12조3000억 원에 이른다. 2017년 말 발표된 8차전력수급 기본계획과 노후 복합발전소, 석탄발전소 리파워링을 고려하면 가스터빈이 필요한 신규 복합발전소는 2030년까지 약 18GW 규모로 건설될 전망이다. 18GW 복합발전소 증설에 국내산 가스터빈을 사용할 경우 약 10조원의 수입대체 효과가 기대된다.

유지보수, 부품교체 등 서비스사업과 해외시장진출까지 고려하면 그 파급효과는 훨씬 크다. 미국 IHS 케임브리지에너지연구소(CERA)는 전 세계적으로 2018년부터 2028년까지 총 432GW의 가스발전이 신규 설치될 것으로 전망했다. 두산중공업은 국내외 적극적인 수주활동을 통해 2026년까지 가스터빈 사업을 연 매출 3조원, 연 3만명 이상의 고용유발효과를 창출하는 주요사업으로 육성해나갈 계획이다.

박지원 두산중공업 회장은 “격변하는 시장환경 속에서 사업 포트폴리오를 확대하고 다각화하는 노력을 펼쳐왔는데 오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발해 중대한 결실을 맺었다”며 “지속적인 변화와 혁신을 통해 다른 분야에서도 의미 있는 성과를 내놓을 것”이라고 말했다. 박 회장은 또 “이번 가스터빈 개발은, 국내 230여개 중소·중견기업이 참여하는 산업 생태계 구축으로 이어진다는 점에서도 의의가 크다”고 덧붙였다


남지완 글로벌이코노믹 기자 ainik@g-enews.com



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