두산중공업, 발전용 대형 가스터빈 국산화 눈앞
개발비 1조원 투입...세계 5번째 독자 모델 보유
2019.09.20 08:38:18
두산중공업, 발전용 대형 가스터빈 국산화 눈앞
"2차 세계대전 때 제트엔진 개발을 안해 본 나라가 가스터빈을 만들수 없다"라는 경쟁사의 말을 비웃듯이 대한민국 최초의 발전용 대형 가스터빈 독자모델이 당당한 위용을 드러냈다.

두산중공업은 18일 경남 창원 본사에서 기자들 60명을 대상으로 가스터빈 초도품 최종조립 행사를 가졌다. 현재 공정률 95%로 연내 사내 성능시험에 들어갈 예정이다.
 
▲두산중공업이 세계 5번째로 독자 모텔로 개발한 발전용 대형 가스터빈.ⓒ두산중공업
현재 발전용 대형 가스터빈 독자 기술을 보유한 나라는 미국, 독일, 일본, 이탈리아 등 4개 국가이다. 하지만 발전용 대형 가스터빈을 생산.공급 하는 업체는 제너럴일렉트릭(GE), 지멘스, 미쓰비시히타치 파워시스템 3곳 뿐이다.

이들 기업이 '기계공학의 꽃'이라는 발전용 대형 가스터빈을 전세계에 독점 판매 할수 있었던 것은 △1500℃ 이상의 운전조건에서 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 등 고도의 기술을 필요하기 때문이다.

두산중공업은 지난 2013년 정부가 추진한 한국형 표준 가스터빈 모델 개발 국책과제에 주도적으로 참여했다. 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 지원하고 21개의 국내 대학, 4개의 정부 출연연구소, 13개의 중소.중견기업과 발전사가 함께 참가했다. 두산중공업은 1조원의 연구개발비를 투자했다.

두산중공업이 개발한 DGT6-300H S1 모델은 출력 270MW, 복합발전효율 60%  이상의 대용량, 고효율 가스터빈이다. 부품 수만 40,000여개에 이른다. 가스터빈 내부에 450개가 넘는 블레이드(날개)가 있는데 블레이드 1개 가격이 중형차 1대 가격과 맞먹는다. 또한 가스발전(LNG)의 초미세먼지(PM 2.5)  배출은 석탄발전의 8분의 1, 직접 배출되는 황산화물, 질소산화물 등의 대기오염물질은 석탄발전의 3분의 1  이하 수준으로 친환경 운전이 가능하다.

이종욱 두산중공업 상무는 "발전용 가스터빈은 항공기 제트엔진을 모태로 출발했지만 시장의 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 선보인 모델은 한국서부발전이 추진하고 있는 500MW급 김포열병합발전소에 공급돼 2023년부터 상업운전에 돌입할 예정이다.

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

현재 국내 발전소에서 운영되고 있는 가스터빈은 총 149기로 전량 해외 기업 제품이다. 가스터빈 구매비용 8조1,000억원에 유지보수 4조2,000억원을 더해 12조3,000억원에 이른다.

2017년 말 발표된 8차전력수급기본계획과 노후 복합발전소, 석탄발전소 리파워링을 고려하면 가스터빈이 필요한 신규 복합발전소에 두산중공업이 개발한 가스터빈을 사용할 경우 약 10조원의 수입대체 효과가 기대된다.

또 여기에 유지보수, 부품교체 등 서비스사업과 해외시장진출까지 고려하면 그 파급효과는 훨씬 커질 전망이다.

두산중공업은 국내외 적극적인 수주활동을 통해 2026년까지 가스터빈 사업을 연 매출 3조원, 연 3만명 이상의 고용유발효과를 창출하는 주요사업으로 육성해나갈 계획이다.

이를 위해 두산중공업 창원 본사는 미국 플로리다, 스위스 바덴에 발전용 대형 가스터빈 개발을 위한 별도의 R&D센터를 설립했다.

또한 1,000억 원 이상을 투자해 창원 본사에 3,000개 이상의 센서를 통해 가스터빈의 진동, 응력, 압력, 유체와 금속의 온도를 모니터링 하는 등 종합적인 성능시험을 진행 할수 있는 정격부하(Full Speed Full Load) 시험장을 준공했다.

박지원 두산중공업 회장은 "오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발하게 됨으로써 매우 중대한 하나의 결실을 맺었다"면서 "이번 가스터빈 개발은, 국내 230여개 중소·중견기업이 참여하는 산업 생태계 구축으로 이어진다는 점에서도 의의가 크다"고 말했다.
035sdj@naver.com 다른 글 보기