두산重, 신성장동력 ‘가스터빈’...2026년까지 연매출 3조 목표

환경‧안전에 대한 경각심↑…국내외 가스터빈 시장전망 밝아

세계 가스발전 시장, 2018년 1757GW→2028년 2189GW

환경‧안전에 대한 경각심↑…국내외 가스터빈 시장전망 밝아
세계 가스발전 시장, 2018년 1757GW→2028년 2189GW

지난 18일 두산중공업 창원공장에서 공개한 '발전용 가스터빈' ⓒ두산중공업

두산중공업의 신성장동력인 ‘발전용 가스터빈’ 기술개발이 완료돼 2023년 상용화를 목표로 연내 시험가동에 들어간다. 가스터빈 제작 기술은 ‘기계공학의 꽃’이라고 불릴 만큼 어려운 작업으로 두산중공업은 세계에서 5번째로 이 기술을 확보하게 된다.

20일 업계에 따르면 두산중공업은 최근 창원공장에서 ‘발전용 대형 가스터빈’ 초도품 최종조립 행사를 열었다. 두산중공업은 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 지난 2013년부터 국책과제로 가스터빈을 개발해 왔다.

두산중공업은 후발주자로 가스터빈 시장에 뛰어들었지만, 개발한 모델은 ‘H급’으로 동급 최고 효율 갖고 있다. 현재 글로벌 대형 가스터빈 시장은 미국(GE), 독일(지멘스), 일본(MHPS) 등이 삼파전을 벌이고 있다.

이번 두산중공업이 개발한 DGT6-300H S1 모델은 출력 270MW, 복합발전효율 60% 이상의 대용량, 고효율 가스터빈이다. 270MW 동급 모델 중에서는 선두주자인 미·독·일 보다 월등하다.

최신 가스터빈의 경우 핵심 기술은 ▲1500℃ 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’ 등 최고 난이도 기계기술의 복합체다.

이종욱 두산중공업 기술연구원 박사(상무)는 “발전용 가스터빈은 항공기 제트엔진을 모태로 출발했지만 시장의 요구에 따라 급격한 기술발전을 이뤄냈다”며 “1500℃가 넘는 고온에서 안정성과 내구성을 보증하는 첨단소재 기술 등 이번에 개발한 270MW 모델에 적용한 일부 기술은 항공용 제트엔진의 기술력을 넘어섰다”고 말했다.

전 세계적으로 환경과 안전에 대한 중요성이 부각되면서 가스터빈의 향후 시장전망은 밝다. IHS 케임브리지에너지연구소(CERA)에 따르면 전 세계 가스발전 시장은 2018년 1757GW에서 2023년 1976GW, 2028년 2189GW으로 매년 40GW 이상이 추가 설치될 것으로 전망된다.

국내 발전시장도 복합화력 및 열병합발전이 확대될 것으로 보인다. 2017년 말 발표된 ‘8차전력수급기본계획’과 노후 복합발전소 및 석탄발전소 리파워링을 고려하면 2030년까지 약 18GW의 신규 복합발전소가 건설될 것으로 보인다.

가스터빈 사업은 신재생‧발전서비스 등과 함께 두산중공업의 중장기 신성장 동력 중 하나다. 두산중공업은 발전용 가스터빈 사업을 오는 2026년까지 연매출 3조원 이상의 수출 산업으로 육성해 세계 가스터빈 시장 점유율 7% 달성을 목표로 하고 있다. 이를 통해 2026년 연평균 3만명 이상의 고용효과를 기대할 수 있다.

두산중공업은 현재 개발 중인 초도품의 자체 성능시험이 완료되면 서부발전의 김포열병합발전소(500MW)에서 실증을 수행할 예정이다. 이를 위해 서부발전과 주기기 계약을 앞두고 있으며, 2021년 가스터빈 출하 및 설치와 시운전을 거쳐 2023년부터 상업운전을 실시할 예정이다.

박지원 두산중공업 회장은 “격변하는 시장환경 속에서 사업 포트폴리오를 확대하고 다각화하는 노력을 펼쳐왔다”며 “오랜 노력 끝에 발전용 가스터빈을 개발하게 됨으로써 매우 중대한 하나의 결실을 맺었다”고 평가했다.