두산에너빌리티, 섭씨 600도 끄덕없는 로터 상용화

국산화 성공 가스터빈 로터
보령신복합발전에 공급
630°C 로터는 세계 첫 제품

두산에너빌리티가 자체 개발한 630°C급 로터. 사진 제공=두산에너빌리티

[서울경제]

두산에너빌리티(034020)가 가스복합발전소에 들어가는 가스터빈 핵심 부품인 로터 상용화에 나섰다. 가스터빈에 들어가는 로터 국산화에 이어 상용화까지 성공하며 2030년까지 10조 원 규모 수입 대체 속도도 빨라질 전망이다.

24일 두산에너빌리티는 630도(°C)급 로터 개발에 성공해 상용화를 위한 제작에 착수한다고 밝혔다. 로터는 터빈이나 발전기 등 고속으로 회전하는 기기에서 회전축 역할을 하는 원통형 제품이다. 무게 17~37톤, 직경 0.95~1.28미터, 길이 6~8.5미터 규모의 대형 단조품이다. 로터에 다수의 블레이드를 부착해 스팀터빈을 제작한다. 1300도 이상 고온에서 분당 3600번 고속 회전을 하는 가스터빈 내 핵심 기기로 최고 수준의 제강·단조·열처리 기술을 동시에 갖춰야 한다.

이 로터가 적용된 스팀터빈은 올 6월 주기기 계약을 체결한 보령신복합발전소에 처음으로 공급된다. 복합발전은 가스터빈을 통해 1차로 전력을 생산하고 가스터빈에서 나오는 배기가스열로 증기를 만든 뒤 스팀터빈을 가동해 2차로 전력을 생산하는 방식이다. 보령신복합발전소는 한국형 표준 가스복합 모델이 적용되는 첫 프로젝트로 두산에너빌리티는 가스터빈, 스팀터빈 등 주기기를 공급한다.

두산에너빌리티가 이 발전소에 공급하는 가스터빈은 380MW급 초대형 제품이다. 복합발전을 통해 생산한 증기 온도는 620°C 고온이어서 일반적으로 쓰이는 로터를 사용하면 강도와 내구성 문제로 성능을 보장할 수 없다. 이 때문에 620°C 고온에 운전 가능한 고난이도 로터 개발이 필요했다.

이에 두산에너빌리티와 산업통상자원부가 2020년 추진한 '전략핵심소재자립화 기술개발' 사업 일환으로 630°C급 로터 개발에 착수했다. 주-단조 공장이 있는 창원 본사에서 두산에너빌리티는 단조와 열처리 연구개발을 시작해 세계에서 처음으로 630°C급 로터 상용화에 성공했다.

송용진 두산에너빌리티 부사장은 “자체 개발한 630°C급 로터로 한국형 표준 가스복합 첫 프로젝트의 발전효율 향상에 기여할 수 있게 돼 뜻 깊게 생각한다”며 “세계 최고 수준의 소재 개발 및 제작 역량을 갖췄다는 자부심을 갖고 앞으로도 경쟁력 있는 제품을 지속 개발해 나가겠다”고 말했다.

박호현 기자 greenlight@sedaily.com