[미디어펜(창원)=나광호 기자]"우리가 가스터빈을 개발한다고 했을때 '제2차 세계대전 때 제트엔진을 개발하지 못한 나라에게는 불가능한 영역'이라고 했지만, 지혜를 끌어모아 여기까지 왔다."

목진원 두산중공업 파워서비스 BG장은 지난 18일 창원 본사에서 열린 발전용 대형 가스터빈 조립행사에서 "발전사업계가 2000년대 후반부터 자체적 원천기술 없이는 생존이 불가능한 생태계로 되면서 M&A 및 내부 R&D를 통해 관련 기술을 확보해왔다"며 이같이 말했다.

목 BG장은 "가스터빈 개발이 어려운건 1500도 이상의 고온에서 쇠가 녹는데 공기·세라믹 코팅을 통해 20년 이상 돌아갈 수 있도록 제품을 만들어야 하며, 마하 1.2~1.3(약 초속 400m)의 속도로 도는 블레이드가 사람 머리카락 2배 이상의 진동만 발생해도 멈추기 때문"이라고 설명했다.

개발과제 총괄을 맡고 있는 이광열 상무는 "두산중공업은 지금까지 320개 이상의 글로벌 프로젝트를 수행했으며, 1592MIGD의 해수담수화 설비를 공급했다"면서 "국내 발전소 총 용량보다 많은 170GW의 공급실적을 기록했다"고 밝혔다.

이 상무는 "발전용 가스터빈은 외연기관에 해당하는 것으로, 압축기·연소기·터빈 등 3개 파트로 구성됐다"며 "△초내열 합금 소재 기술 △정밀 주조 기술 △축류형 압축기 기술 △연소기 기술 △시스템 인테그레이션 기술 등 고도의 기술이 필요하다는 점을 들어 '기계공학의 꽃'으로 불린다"고 강조했다.

이어 "그간 중간 부하 역할을 맡았던 석탄화력이 친환경 트렌드 등으로 은퇴시점이 다가오면서 글로벌 가스터빈 수요가 늘어나고 있다"면서 "천연가스를 활용하면 황을 배출하지 않고 PM 2.5 미세먼지도 8~10배 가량 낮출 수 있다"고 덧붙였다.

설명을 듣고 풀스피드풀로드(FSFL) 설비로 이동해보니 가스터빈에 들어가는 블레이드를 볼 수 있었다. 개당 가격이 승용차 한 대와 맞먹는 블레이드는 니켈과 코발트 등이 함유된 합금으로 제작되며, 녹는점(1450도)이 터빈 온도보다 낮기 때문에 내부에 작은 구멍을 뚫어 냉각공기를 주입한다.

이후 고온 부품 공장 등을 거쳐 도착한 터빈공장에는 한국서부발전의 김포열병합발전소에서 실증을 수행할 예정인 가스터빈 로터 초도품이 조립을 위해 움직이고 있었다.

'가스터빈의 척추'로 불리는 로터의 하중은 70톤 가량으로, 이를 조립하면 전체 공정의 95%가 이뤄진 것으로 평가된다. 여기에 발전기와 연소기가 연결되면 발전설비가 완성되며, 이번에 만들어진 DGT6-300 S1 모델은 270MW급 모델이다. 가스터빈과 복합화력 기준 효율은 각각 40%, 60%다. 

이 모델은 460개 가량의 블레이드를 포함해 총 4만여개의 부품으로 구성됐으며, 25만가구에 전력을 공급할 수 있다. 테스트를 완료할 경우 한국은 미국·독일·일본·이탈리아에 이어 발전용 대형 가스터빈 기술을 보유한 다섯번째 국가로 도약하게 된다.

현재 서부발전과 주기기 계약을 앞둔 상황으로, 2021년 제품 출하·설치·시운전을 거쳐 2023년부터 상업운전을 실시할 계획이다. 두산중공업은 이를 토대로 발전용 가스터빈을 2026년까지 연매출 3조원 이상의 사업으로 육성, 글로벌 시장점유율 7% 달성을 목표로 하고 있다.

두산중공업은 한국은행 산업연관표의 고용휴발효과(8.3명/10억원 적용)를 토대로 2026년 기준 연평균 3만명 이상의 고용효과를 창출할 것으로 기대하고 있으며, 10조원의 수입대체 효과가 발생할 것으로 전망하고 있다. 또한 380MW급의 S2 모델을 병행 개발하고 있으며, 재생에너지 발전 증가에 따른 간헐성 대응을 위한 중형모델 개발도 검토하고 있다.