약 6년간 대한민국의 모든 지혜가 모여 자체 제작한 발전용 대형 가스터빈이 드디어 모습을 드러냈다. 

두산중공업은 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 국책과제로 개발 중인 '발전용 대형 가스터빈' 초도품의 최종조립 행사를 창원 본사에서 가졌다고 19일 밝혔다. 

현재 제조 공정 완료율은 약 95% 수준으로 연내 사내 성능시험에 돌입할 예정이다. 시험에 성공하면 한국은 미국·독일·일본·이탈리아와 함께 발전용 대형 가스터빈 기술을 보유한 5개 국가에 이름을 올리게 된다. 

두산중공업은 지난 2013년 정부가 추진한 한국형 표준 가스터빈 모델 개발 국책과제에 주도적으로 참여해 왔다.  

이번 국책과제는 그간 해외 제품에 의존했던 발전용 가스터빈의 국산화가 목적으로, 정부가 약 600억원을 투자했고 두산중공업도 자체적으로 총 1조원 규모의 연구개발비를 투자 중이다. 

발전용 대형 가스터빈 국산화를 위해 두산중공업은 국내 대학 21개, 정부 출연 연구소 4개, 중소·중견기업·발전사 13개 등과 함께 연구개발을 진행 중이다. 산학연 협력을 통한 기술개발의 성공적 사례로 평가받고 있다. 

두산중공업을 비롯한 업계 관계자들이 "대한민국의 모든 지혜가 투입돼 만들어진 것"이라고 입을 모으는 것도 이 때문이다.

◆ 발전용 가스터빈, 부품 수만 4만여개... '기계공학의 꽃'이라 불려
◆ 가스터빈 통한 발전은 대기오염물질 배출량이 석탄발전보다 30% 수준
◆ 시험 성능 거쳐 김포열병합발전소에 공급, 2023년부터 상업운전 돌입 예정

두산중공업이 개발한 DGT6-300H S1 모델은 출력 270MW, 복합발전효율 60% 이상의 대용량·고효율 가스터빈이다. 

가스터빈의 부품 수는 4만여개에 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 8분의 1, 직접 배출되는 황산화물, 질소산화물 등의 대기오염물질은 석탄발전의 3분의 1 이하 수준으로 친환경 운전이 가능하다.   

발전용 가스터빈은 '기계공학의 꽃'이라 불릴 정도로 여러 분야에서 고도의 기술을 필요로 한다. 

최신 가스터빈의 핵심 기술은 ▲1500도 이상의 가혹한 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'이 조화된 최고 난이도 기계 기술의 복합체다. 

두산중공업 기술연구원 이종욱 박사(상무)는 "발전용 가스터빈은 항공기 제트엔진을 모태로 출발했지만, 시장의 요구에 따라 급격한 기술 발전을 이뤄냈다"며 "1500도가 넘는 고온에서 안전성과 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. 

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.