두산중공업, 대형 가스터빈 개발…美·日 등 이어 세계 다섯번째

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우리나라가 대형 복합발전에 사용되는 가스터빈 국산화를 눈앞에 뒀다. 미국, 독일, 일본, 이탈리아 등에 이어 세계 다섯 번째로 가스터빈 기술 보유국이 된다.

두산중공업, 대형 가스터빈 개발…美·日 등 이어 세계 다섯번째

두산중공업은 정부 지원을 받아 국책과제로 개발중인 '발전용 대형 가스터빈' 초도품의 최종 조립 행사를 창원 본사에서 가졌다고 19일 밝혔다.

현재 제조공정 약 95%가 진행돼 연내 사내 성능시험에 돌입한다. 성능 시험에 성공하면 한국은 미국(GE), 독일(지멘스), 일본(MHPS), 이탈리아(안살도) 등에 이어 다섯 번째로 가스터빈기술을 보유하게 된다.

이번 대형 가스터빈 개발은 두산중공업이 지난 2013년 정부가 추진한 한국형 표준 가스터빈 모델 개발 국책과제에 주도적으로 참여하면서 시작됐다. 정부가 600억원을 투자했고 두산중공업도 자체적으로 1조원 규모 연구개발비를 투자 중이다. 21개 국내대학, 4개 정부 출연연구소, 13개 중소·중견기업과 발전사가 함께 참여했다.

두산중공업이 개발한 가스터빈(모델명 DGT6-300H S1)은 출력 270㎿, 복합발전효율 60% 이상의 대용량 고효율 가스터빈이다. 부품 수만 4000여개에 이른다. 가스터빈 내부에는 450개가 넘는 가스터빈 블레이드(날개)가 있고 블레이드 1개 가격이 중형차 1대 가격과 맞먹는다.

이종욱 두산중공업 기술연구원 상무는 “발전용 가스터빈은 항공기 제트엔진을 모태로 출발한 고난도 기술로 1500℃가 넘는 고온에서 안정성과 내구성을 보증하는 첨단소재 기술 등 이번에 개발한 270㎿ 모델에 적용한 일부 기술은 항공용 제트엔진 기술력을 넘어섰다”고 말했다.

실제 가스터빈 개발에는 △1500℃ 이상 고온을 견디는 '니켈 기반 합금 소재 기술' △고온용 부품을 구현하는 '정밀 주조 기술' △대량의 공기를 24분의 1까지 압축하는 '축류형 압축기 기술' △배출가스를 최소화하는 '연소기 기술' △압축기·연소기·터빈 등 핵심 구성품을 조합시키는 '시스템 통합 기술' 등이 적용됐다.

이번에 공개한 모델은 한국서부발전이 추진하는 500㎿급 김포열병합발전소에 공급돼 2023년부터 상업운전에 돌입할 예정이다. 두산중공업은 이 모델 외에도 최신 스펙 후속 가스터빈 모델(380㎿급), 신재생 발전 단점으로 꼽히는 간헐성을 보완하기 위한 100㎿급 중형 모델 개발도 함께 추진한다.

현재 국내 발전소에서 운용 중인 가스터빈은 총 149기로 전량 해외 제품이다. 가스터빈 구매비용 약 8조1000억원에 유지보수와 부대 및 기타비용 약 4조2000억원을 고려하면 약 12조3000억원에 이른다. 또 가스터빈이 필요한 신규 복합발전소는 2030년까지 약 18GW 규모로 건설될 예정이다. 18GW 복합발전소 증설에 국내산 가스터빈을 사용할 경우 약 10조원의 수입대체 효과가 기대된다.

두산중공업은 국내외 수주활동을 통해 2026년까지 가스터빈 사업을 연매출 3조원, 연인원 3만명 이상 고용유발 효과를 창출하는 주요 사업으로 육성할 계획이다.

박지원 두산중공업 회장은 “오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발하는 중대한 결실을 맺었다”면서 “이번 가스터빈 개발은 국내 230여개 중소·중견기업이 참여하는 산업 생태계 구축으로 이어진다는 점에서도 의의가 크다”고 말했다.

창원(경남)=

이경민기자 kmlee@etnews.com