​두산중공업, 발전용 대형 가스터빈 국산화 성큼...“세계 5번째 보유국 반열”

기계공학의 꽃이라 불리는 제트항공기 엔진기술 기초

연구개발비 총1조 투자…산·학·연 협력 통한 기술개발

지난 18일 경남 창원에 위치한 두산중공업 본사. 1500도 온도와 마하 1.3의 속도에도 견디는 한국형 가스 터빈이 위용을 드러냈다.

이광열 가스터빈개발본부 상무는 "현재 제조 공정은 약 95% 수준으로 연내 성능시험에 돌입할 예정"이라며 "시험에 성공하면 한국은 미국, 독일, 일본, 이탈리아와 함께 발전용 대형 가스터빈 기술을 보유한 5개 국가에 이름을 올리게 된다"고 말했다.

두산중공업이 개발한 DGT6-300H S1 모델은 출력 270MW, 복합발전효율 60% 이상의 대용량 고효율 가스터빈이다. 1500도 이상의 가혹한 운전조건을 견딜 수 있도록 하기 위해 초내열 니켈합금 소재에 핵심 블레이드(날개)에는 0.6~0.8mm 크기의 구멍을 내는 정밀 주조 기술이 적용됐다.

여기에 대량의 공기를 24:1까지 압축하는 축류형 압축기술과 배출가스를 최소화하는 연소기 기술, 핵심 구성품을 조합시키는 시스템 인테그레이션 기술까지, 항공기 제트엔진을 모태로 출발한 최고 난이도의 기계기술이 구현됐다.

글로벌 가스 터빈사들은 한국의 독자모델 개발을 비관했다. 하지만 두산중공업은 2013년부터 정부와 함께 국책과제로 추진하며 국내 대학과 4개의 정부 출연연구소, 13개의 중소·중견 기업과 발전사가 힘을 모았다. 정부가 약 600억원을 투자했고, 두산중공업도 총 1조원 규모의 연구개발비를 투입했다.

발전용 대형 가스터빈을 국책과제로 추진한 이유는 에너지 자립도를 높이기 위해서다. 현재 국내 발전소에서 운영되고 있는 가스터빈은 총 149기로 전량 해외 기업 제품이다. 8차 전력수급기본계획과 노후 복합발전소, 석탄 발전소 리파워링을 고려하면 가스터빈이 필요한 신규 복합발전소는 2030년까지 약 18GW 규모다. 따라서 국내산 가스터빈을 사용할 경우 약 10조원의 수입대체 효과가 기대된다.

가스터빈을 주력 사업으로 키우기 위한 노력도 기울이고 있다. 2026년까지 가스터빈 사업을 연 매출 3조원, 연 3만명 이상의 고용유발효과를 창출하는 주요 사업으로 육성할 계획이다. 이를 위해 창원 본사와 함께 미국 플로리다, 스위스 바덴에 발전용 대형 가스터빈 개발을 위한 별도의 R&D 센터도 설립했다. 

이와 함께 가스터빈 서비스 시장도 공략할 방침이다. 가스터빈 제조사들은 기기 공급뿐만 아니라 공급 후 유지보수, 부품교체 등 서비스 사업을 통해 지속적인 수익을 창출하기 때문이다. 

박지원 두산중공업 회장은 "격변하는 시장환경 속에서 사업 포트폴리오를 확대하고 다각화하는 노력을 펼쳐왔는데, 오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발함으로써 결실을 맺었다"며 "지속적인 변화와 혁신을 통해 다른 분야에서도 의미 있는 성과를 내놓을 것"이라고 말했다.
 

지난 19일 창원 두산중공업 본사에서 발전용 대형 가스터빈 초도품의 최종조립 행사가 열렸다.[사진=두산중공업 제공]