한화 손 닿자 낡은 가스터빈 부활…수소 혼소 시대 연다[르포]

美 자회사 PSM, 노후 부품 맞춤형 제작·교체…수명 늘려 신규 발전소 대체
LNG에 수소 섞어 쓰는 혼소 발전 핵심 연소기 '플레임시트' 독자 개발

PSM 주피터 공장의 CMM(Coordinate Measuring Machines) 룸 내부 레이저 스캐닝 장비(한화솔루션 제공)

(주피터=뉴스1) 김종윤 기자 = 지난 10일(현지시간) 미국 플로리다주 주피터시 도심 한가운데 위치한 한화그룹의 가스터빈 부품 업체 PSM(Power systems Mfg) 공장. 내부에 들어서자 가스터빈을 수리하고 부품을 제작하는 대형 기기와 직원 수백명이 자신의 업무에 몰두하고 있었다. 공장 끝자락엔 수소 혼소 발전에 필요한 2m 내외 높이의 '플레임시트(Flame Sheet)' 연소기가 출고를 기다리고 있었다.

◇ 한화, 낡은 가스터빈 성능 개선…고객사 가스터빈 원격 감시

PSM은 1999년 설립된 한화파워시스템홀딩스의 자회사다. 노후화한 가스터빈의 성능을 개선하고 맞춤형 부품을 제공하는 사업을 펼치고 있다. PSM 주피터 공장 규모는 1만4800㎡다. 이곳에서 독자적인 기술로 100건 이상의 개조·개량 프로젝트를 성공적으로 수행했다. 기존 가스터빈 생산 기업이 수리·보수에 소극적이라는 점을 공략하고 있다.

PSM 공장의 핵심 공정은 크게 10개로 나뉜다. 이중 CMM(Coordinate Measuring Machines) 공정 라인에선 로봇팔이 끝에 달린 스캐너를 이용해 부품을 스캔했다. CMM은 부품의 형상을 측정해 도면화하는 공정이다. 저마다 다른 가스터빈의 부품을 맞춤형으로 제작하기 위한 작업이다.

현장 관계자는 "신규 발전소 건설은 이산화탄소 발생을 이유로 크게 줄고 있다"며 "기존 가스터빈을 교체해 발전소 수명을 연장하고 있다"고 설명했다.

레이저 클래딩(Laser Cladding) 공정에선 터빈 블레이드(날개)를 레이저로 가공하고 있었다. 클래딩이란 블레이드의 손상된 곳을 잘라내고 동일한 소재를 레이저로 같은 위치에 녹여 붙이는 방식이다. 직원들은 클래딩 기기 외부에 설치된 모니터를 통해 실시간으로 작업을 확인했다.

공장 내 한 사무실의 벽면엔 모니터로 가득 찼다. 원격으로 고객사의 발전 설비를 감시·진단하는 곳이다. 고객사의 발전 정보를 실시간으로 확인 후 이상 현상을 발견해 조기 경고하는 역할을 한다.

손영창 한화파워시스템 대표는 "가스터빈 발전사를 대상으로 안정적이고 경쟁력 있는 솔루션을 제공하고 있다"며 "지속적인 신기술 개발과 검증을 통해 경쟁력을 제고할 것"이라고 설명했다.

PSM의 연소기 Flame Sheet(한화솔루션 제공)

◇ 독자기술로 수소 혼소 발전 박차

공장 안쪽으로 진입하자 한화가 독자 기술로 개발한 수소 혼소 발전의 주요 부품인 '플레임시트(Flame Sheet)' 연소기가 놓여 있었다. 수소 혼소 발전이란 가스터빈에 수소와 액화천연가스(LNG)를 더해 연소하는 방식이다. LNG만 사용하는 방식과 비교해 이산화탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있다. 이론적으로 수소를 100% 활용하면 이산화탄소 배출은 '0'이다.

한화는 노후화한 가스터빈에 플레임시트를 장착해 수소 혼소 방식으로 전기를 생산하는 방법을 연구 중이다. PSM은 고객사로부터 받은 가스터빈 규격에 맞는 맞춤형 플레임시트를 생산하는 기술을 보유하고 있다.

지난 4월 세계 최초로 80㎹급 중대형 가스터빈을 활용해 수소 혼소율 60% 실증에 성공했다. 혼소율 60%는 수소와 LNG를 6대4 비율로 섞은 것을 말한다. LNG만 넣고 가스터빈을 돌릴 때와 비교해 이산화탄소 배출을 22% 줄였다. 올해 안에 수소 100%를 투입하는 방안을 실험할 계획이다.

손영창 대표는 "수소 100%에 성공한다면 세계 발전시장에 미치는 파급효과는 상당할 것"이라며 "경쟁사가 따라올 수 있는 만큼 사업적 측면에서 선점할 것"이라고 강조했다.

passionkjy@news1.kr