두산重 발전용 가스터빈 조립공장
1조원 투자하며 공정 95% 완성
시험 성공하면 세계 5번째 대열
탈원전 극복할 새 먹거리로 부상

두산중공업 직원들이 발전용 대형 가스터빈의 최종조립 작업을 진행하고 있다. 두산중공업 제공

【 창원(경남)=김용훈 기자】 국산화를 목전에 둔 '한국형' 발전용 가스터빈의 '속살'이 지난 18일 창원시 귀곡동 두산중공업 발전용 가스터빈 조립공장에서 공개됐다. 미국·독일·일본·이탈리아 등 가스터빈 기술을 보유한 국가들이 "2차대전 때 제트엔진을 만들어보지 않은 나라에서 가스터빈 개발은 힘들 것"이라고 했던 바로 그 가스터빈이다. 320t 무게의 거대한 가스터빈의 중심축이 크레인으로 옮겨져 자리를 잡았다. 두산중공업이 해당 국책과제 개발에 나선 지 6년 만에 공정의 95%가 마무리된 순간이다.

가스터빈이 조립을 마친 후 8000시간의 성능시험까지 성공적으로 마무리하게 되면 한국은 전세계에서 가스터빈 기술을 보유한 다섯 번째 국가가 된다. 발전용량은 270MW로 25만 가구에 전력을 보급할 수 있다. 이 초도기는 오는 2023년부터 김포검단 열병합 발전소에서 사용하게 된다. 석탄화력이 1MW 발전시 이산화탄소 0.676~0.836ppm 수준이지만 가스터빈은 0.355로 절반 수준이다. 질소산화물과 미세먼지 배출량 격차는 더 크다. 탄소배출량 감축에 획기적인 역할을 담당할 전망이다.

모두가 불가능할 것이라 했던 사업이었다. 처음엔 개발할 엄두도 못내 인수합병(M&A)을 노렸다. 이탈리아 '안살도' 인수에 나섰지만, 이탈리아 정부가 '국가 전략사업'이란 이유로 인수를 막았다. 두산은 '가지 않은 길'을 가기로 결정했다. 1조원이 들었다. 예상처럼 쉽지 않았다. 가스터빈은 부품 수만 4만여개에 달한다. 항공 제트엔진보다도 어렵다. 날개 부품이 마하 1.3~1.4의 속도로 회전하는 만큼 1500도 이상 고온에서 견딜 수 있는 초내열 합금소재를 만들어 내야 했다.

한국형 발전용 가스터빈은 상온의 공기를 압축한 다음 압축된 공기를 연료와 연소시켜 고온·고압의 연소가스를 생성한 다음 터빈으로 출력한다. 이 안에 461개의 블레이드 부품(회전·고정날개·링세그먼트)가 들어간다.

전채홍 파워서비스BG 고온부품기술팀 팀장은 "현재 1500도 고온을 견디는 금속은 없다. 녹는 점이 1450도인 니켈베이스 슈퍼알로이를 가지고 1500도를 견디는 개발에 성공했다"고 말했다. 이 부품들의 오차범위는 '100분의 2㎜'를 넘어서면 안될 정도로 정밀해야 한다.

가스터빈은 정부의 탈원전 정책으로 경영난을 겪는 두산중공업의 새로운 먹거리가 될 것으로 기대된다. 이광열 두산중공업 GT개발·설계 담당상무는 "2030년까지 신규 복합발전소에 한국형 가스터빈(S1)을 사용할 경우 약 10조원의 수입대체 효과가 기대된다"고 설명했다. 국내 가동 중인 149기의 가스터빈은 모두 수입산이다. 설계를 마친 후속 모델 'S2'는 380MW급으로 국제무대를 노린다. 지난 2011년 독자개발에 성공한 일본은 전세계에서 56기를 수주했다.

박지원 두산중공업 회장은 "격변하는 시장환경 속에서 사업 포트폴리오를 확대하고 다각화하는 노력을 펼쳐왔다. 오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발해 중대한 결실을 맺었다"며 "국내 230여개 중소·중견기업이 참여하는 생태계 구축으로 이어진다는 점에서도 의의가 크다"고 자축했다.

fact0514@fnnews.com 김용훈 기자

※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스. 무단 전재-재배포 금지