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▲  두산중공업 직원들이 발전용 대형 가스터빈의 최종조립 작업을 진행하고 있다.
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우리나라 최초의 발전용 대형 가스터빈 독자 모델이 당당한 위용을 드러냈다.

경남 창원에 본사를 두고 있는 두산중공업은 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 국책과제로 개발 중인 '발전용 대형 가스터빈' 초도품의 최종 조립 행사를 가졌다고 19일 밝혔다.

이 가스터빈은 현재 제조 공정률 95% 수준으로 올해 안에 성능시험에 돌입할 것으로 보인다. 시험에 성공하면 한국은 미국, 독일, 일본, 이탈리아와 함께 발전용 대형 가스터빈 기술을 보유하는 5개 국가에 이름을 올리게 된다.

이 회사는 지난 2013년 정부가 추진한 한국형 표준 가스터빈 모델 개발 국책과제에 주도적으로 참여했다. 그 동안 해외 제품에 의존했던 발전용 가스터빈의 국산화를 목적으로 실시한 과제다.

사업 추진을 위해 정부가 약 600억 원을 투자했고 두산중공업도 자체적으로 총 1조 원 규모의 연구개발비를 투자 중이다.

이번 국책과제에는 두산중공업과 함께 21개의 국내 대학, 4개의 정부 출연연구소, 13개의 중소‧중견기업과 발전사가 함께 참여하고 있어 산·학·연 협력을 통한 기술개발의 성공사례로 평가 받고 있다.

이번에 개발한 모델(DGT6-300H S1)은 출력 270MW, 복합발전효율 60% 이상의 대용량‧고효율 가스터빈으로, 부품 수만 4만여 개에 이른다.

가스터빈 내부에 450개가 넘는 블레이드(날개)가 있는데 블레이드 1개 가격이 중형차 1대 가격과 맞먹는다. 또 가스발전(LNG)의 초미세먼지(PM 2.5) 배출은 석탄발전의 1/8, 직접 배출되는 황산화물과 질소산화물 등의 대기오염물질은 석탄발전의 1/3 이하 수준으로 친환경 운전이 가능하다.

발전용 가스터빈은 '기계공학의 꽃'이라 불릴 정도로 여러 분야에서 고도의 기술을 필요로 한다. 최신 가스터빈의 경우 핵심 기술은 △1500℃ 이상의 가혹한 운전조건에서 지속적으로 견디는 '초내열 합금 소재 기술' △복잡한 형상의 고온용 부품을 구현하는 '정밀 주조 기술' 등 최고 난이도 기계기술의 복합체다.

두산중공업 기술연구원 이종욱 박사(상무)는 "발전용 가스터빈은 항공기 제트엔진을 모태로 출발했지만 시장의 요구에 따라 급격한 기술발전을 이뤄냈다"고 했다.

그는 "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 국책과제 모델은 한국서부발전이 추진하고 있는 500MW급 김포열병합발전소에 공급돼 2023년부터 상업운전에 돌입할 예정이다.

현재 국내 발전소에서 운영되고 있는 가스터빈은 총 149기로 전량 해외 기업 제품이다. 가스터빈 구매비용 약 8조 1000억 원에 유지보수와 부대‧기타비용 약 4조 2000억 원을 고려하면 약 12조 3000억 원에 이른다.

두산중공업은 "유지보수, 부품교체 등 서비스사업과 해외시장진출까지 고려하면 그 파급효과는 훨씬 커진다"며 "국내외 적극적인 수주활동을 통해 2026년까지 가스터빈 사업을 연 매출 3조 원, 연 3만 명 이상의 고용유발효과를 창출하는 주요사업으로 육성해나갈 계획"이라고 했다.

두산중공업은 가스터빈을 회사의 주력 사업으로 키우고자 꾸준한 노력을 기울여 나갈 계획이다. 이 회사는 창원 본사에 물론 미국 플로리다, 스위스 바덴에 발전용 대형 가스터빈 개발을 위한 별도의 기술개발센터를 설립했고, 1000억 원 이상을 투자해 정격부하(Full Speed Full Load) 시험장을 준공했다.

박지원 두산중공업 회장은 "격변하는 시장환경 속에서 사업 포트폴리오를 확대하고 다각화하는 노력을 펼쳐왔는데, 오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발하게 됨으로써 매우 중대한 하나의 결실을 맺었다"고 했다.

박 회장은 "지속적인 변화와 혁신을 통해 다른 분야에서도 의미 있는 성과를 내놓을 것"이라고 말했다.
 

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▲  두산중공업 직원들이 발전용 대형 가스터빈의 최종조립 작업을 진행하고 있다.
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▲  두산중공업 직원들이 발전용 대형 가스터빈의 최종조립 작업을 진행하고 있다. 사진은 가스터빈의 핵심 구성품인 로터 조립체.
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