두산중공업, 지구의 가치를 높이다
두산중공업, 지구의 가치를 높이다
  • 김병욱 기자
  • 승인 2011.05.12 15:39
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

두산중공업 “친환경 녹색에너지 개발, 우리가 한다”

[투데이에너지 김병욱 기자] ‘지구의 가치를 높이는 기술’이란 슬로건을 내세운 두산중공업.

두산중공업은 이산화탄소를 줄이는 저탄소 발전기술, 환경을 생각한 풍력발전을 통해 더 나은 기술력을 선보이고 있다.

특히 국내 최초로 3MW급 해상풍력 시스템에 대한 국제인증도 획득했다.

이와 함께 두산중공업의 원자력 공장은 소재에서부터 최종 제품 제작에 이르기까지의 모든 공정을 한 공장에서 처리할 수 있는 일관 생산 시스템과, 원전 대형 소재 기술 및 자체 공급능력을 갖추고 있다.

특히 두산중공업 창원 공장은 차세대 원전 제작에 심혈을 기울이고 있는 핵심시설이다.

이에 본지는 두산중공업의 풍력발전과 원자력분야에 대해 살펴본다.

-편집자주-

 

지난 1962년 설립된 두산중공업은 원자력과 화력은 물론 복합화력과 수력 등 모든 발전소를 건설할 수 있는 능력을 갖춘 발전설비 전문업체로서 한국은 물론 미국과 인도, 중국 등 전 세계 곳곳에 300여기가 넘는 발전소를 건설해 그 기술력을 인정받고 있다.

두산중공업은 세계가 인정한 발전설비기술을 바탕으로 이제 지구의 내일을 위한 차세대 친환경 녹색에너지 개발에 박차를 가하고 있다.

특히 풍력발전 최고의 전문가들과 숙련된 발전설비 제작기술 노하우로 탄생시킨 WinDS3000TM 풍력발전시스템이 눈길을 끈다.

두산중공업의 관계자는 “WinDS3000TM은 풍력발전 산업을 선도하는 새로운 패러다임”이라며 “두산중공업은 발전설비 전문업체로 30년의 축적된 노하우와 세계적 수준의 우수한 연구인력을 바탕으로 WinDS3000TM을 탄생시켰다”고 전했다.

WinDS3000TM은 High RAMS와 Low COE를 목표로 개발됐으며 시스템을 최적화해 고 신뢰성 확보와 함께 운전, 유지 보수의 효율을 높였으며 육·해상의 극한 외부환경 조건에 견딜 수 있도록 설계됐다.


△블레이드
바람 에너지를 회전력으로 변환하는 장치인 블레이드. 두산중공업은 공력 최적설계를 통해 고효율과 저하중을 동시에 만족하도록 블레이드를 설계했다.

또한 구조 설계 최적화와 제작기술 고도화를 통해 경량화되고 강건한 구조를 갖는 블레이드 (길이 44m, 무게 10톤)를 개발했다. 두산중공업 자체기술을 기반으로 설계된 블레이드는 성능, 하중, 가격 측면에서 시스템 최적화를 이루고 있다.


△드라이브 트레인
WinDS3000TM은 혁신 설계 기술인 메인 샤프트가 없는 일체형 드라이브 트레인을 설계에 적용, 나셀의 무게 및 시스템 하중을 줄이고 비용을 감소시켰다.


△증속기
블레이드에서 발생한 느린 회전속도를 전력생산이 가능한 빠른 회전속도로 변환해 주는 장치인 증속기.

WinDS3000TM은 차동 기어방식, 플렉서블 핀(Flexible pin), 회전 하우징 기술을 적용해 고효율, 고 신뢰성을 확보함과 동시에 일반적인 증속기 대비 30% 경량화 및 소형화를 이뤘다.

특히 고장시 발생하는 교체비용 및 교체시간, 그리고 해상 조건에서의 낮은 접근성 등을 고려해 기어박스의 내구성을 확보했다.

WinDS3000TM 풍력발전 ‘눈길’
육·해상 외부환경 조건 풍력 설계


△발전기

WinDS3000TM에는 낮은 부하에서도 운전 효율이 높은 영구자석형 동기발전기를 적용했다.

또한 풀파워컨버터(Full power converter) 방식을 채택해 계통 불안정에 의한 영향을 최소화했다.


△서비스
두산중공업의 WinDS3000TM은 무엇보다 빠르고 정확한 서비스체계로 제품의 만족도를 최대화했다. 국내외 특허출원을 완료한 내장형 유지 보수용 크레인(Internal maintenance crane) 을 독자 기술로 개발, 운전 및 유지 보수의 효율성을 높였다.

이와 함께 해상 풍력은 비교적 바람이 균일하면서도 속도가 높고 대규모 단지 건설이 가능하기 때문에 미래의 새로운 시장으로 주목 받고 있다.

WinDS3000TM은 두산중공업의 오랜 발전설비 노하우와 우수한 기술력을 바탕으로 핵심 부품의 신뢰성을 확보해 부식방지처리 및 밀폐형 냉각시스템을 적용했다.

또한 혁신적인 유지 보수 크레인 및 원격 시스템 감시·진단 기능을 적용, 해상에서 꼭 필요한 고객의 요구를 충족시키고 있다.

WinDS3000TM은 육·해상 공용으로 개발돼 육상 뿐만 아니라 해상풍력에 최적화된 모델이다.

두산중공업은 고객 및 규제기관 등에서 요구하는 각종 품질요건을 준수함은 물론 완벽한 품질경영시스템을 확립해 이행함으로써 고객이 신뢰할 수 있는 품질보증체제를 구축하고 있다.

두산중공업의 관계자는 “과감한 기술투자와 완벽한 품질관리, 최고의 훈련된 인재로 품질을 높이며 신기술 공법과 축적된 노하우로 비용절감을 실현하는 것은 물론 믿을 수 있는 서비스, 사회에 공헌하고 기여하는 기업이념으로 고객의 만족을 위해 최선을 다하겠다”고 밝혔다.



두산중공업 창원공장

‘세계가 지켜본다. 원자력의 납기, 품질’이란 문구가 벽면에 걸려 있는 두산중공업 창원공장.

두산중공업 창원 원자력 공장은 국내·외 원자력발전소에 공급될 원자로, 증기발생기, 가압기 등 주기기 제작이 이뤄지는 곳이다.

지난달 5일 창원 공장은 한전에서 수주한 UAE 원전에 공급할 APR1400 주기기를 비롯해 중국 산먼, 하이양 AP1000 주기기, 원전 종주국인 미국에 공급할 AP1000 주기기 등이 출하를 기다리고 있었다.

소재부터 완제품까지 일관생산 ‘강점’
원전 주기기공급 글로벌 챔피언될 것

이 가운데 UAE 원전에 공급하는 APR1400 증기발생기는 제작이 완료되면 길이 23미터, 직경 6미터, 무게 780톤의 규모를 자랑한다.

증기발생기는 원자로에서 가열된 경수를 이용해 증기를 생산하는 원자력발전소의 가장 핵심적인 설비이며 생산된 증기가 터빈을 돌려 전력을 생산하게 된다.

APR1400(Advanced Power Reactor 1400)은 우리나라가 독자 개발한 차세대 원전의 모델명이다.

APR1400을 기존 한국표준형 원전인 OPR1000과 비교하면 발전용량을 1,000MW에서 1,400MW로 높였을 뿐만 아니라 설계수명을 40년에서 60년으로 연장해 발전원가를 최소 10% 이상 더 줄일 수 있도록 했다.

또한 내진설계 기준을 리히터 규모 7.0 이상으로 높이고 주제어실을 완전 디지털화하는 등 안전성도 획기적으로 강화했다.

두산중공업의 원자력 공장은 약 10만6,700m² 규모로 연간 3기의 원자력발전소에 들어갈 주기기를 제작할 수 있다.

허성녕 두산중공업 차장은 “앞으로 공장을 더 늘려 오는 2012년에는 연 5기의 Capa를 갖출 계획”이라고 전했다.

허 차장은 “물량이 넘치다보니 원자력 공장은 24시간 풀 가동되고 있다”라며 “공장에 근무하는 약 300명의 인력들은 주야간 교대근무 및 잔업, 특근까지 해야 할 정도”라고 설명했다.

두산중공업은 원전 기자재 전문 제작업체로서 원자로, 증기발생기 및 터빈/발전기뿐만 아니라 핵연료 취급설비, 핵연료 운반용기(Cask) 등 원자로계통 보조기기의 대부분을 공급하고 있다.

두산중공업의 경쟁력은 소재에서부터 최종 제품 제작에 이르기까지의 모든 공정을 한 공장에서 처리할 수 있는 일관 생산 시스템과, 원전 대형 소재 기술 및 자체 공급능력을 갖추고 있다는 점이다.

원자력공장에 앞서 방문한 단조공장에서는 1,200℃로 달궈진 500t의 쇳덩어리를 1만3,000t의 프레스가 두드리며 모양을 잡고 있었으며 원자로의 몸체가 되는 쇳덩이를 다듬고 가운데 구멍을 내 원자로의 형태를 만들어 간다.

단조작업을 마친 원자로는 원자력 공장으로 옮겨져 약 3년 동안 가공, 용접, 품질검사 등의 과정을 거쳐 첨단 원자력 설비로 거듭나게 된다.

두산중공업의 관계자는 “특히 원전 주기기 제품에 대한 일관 생산이 가능한 업체는 세계적으로 두산중공업과 프랑스 AREVA 등 2개 업체밖에 없다”라며 “원전 주기기용 주단소재 공급 능력은 두산중공업과 일본 JSW, 프랑스 CFI 등 전 세계 3개 업체만이 보유하고 있다”고 강조했다.

이 같은 경쟁력을 바탕으로 두산중공업은 이미 지난 1980년 착공한 영광 1,2호기를 시작으로 국내에서 가동 중인 15기의 원전에 주기기 및 보조기기를 납품했으며 현재는 8기의 국내 원전기자재를 제작하고 있다.

또한 원전 기술 자립과 해외 수출을 위해 꾸준히 노력한 결과 지난 1997년 중국 진산 원전을 시작으로 해외 원전 시장에 첫 진출한 이래 2007년에는 중국 최초의 제3세대 신형 원전인 산먼, 하이양 원전의 주기기를 수주했다.

이어 2008년에는 미국에서 발주된 신규 원전 6기의 주기기를 전량 수주하는 성과를 거두기도 했다.

김하방 두산중공업 부사장(원자력BG장)은 “지난 30여년간 세계적인 신규원전건설시장의 침체로 많은 원전설비 제작업체들이 쇠퇴기를 맞은 반면 두산중공업은 지속적인 국내 원자력발전소 건설을 바탕으로 풍부한 기술과 경험을 축적해 왔다”라며 “지속적인 원전 건설 과정에서 확보된 충분한 인력과 축적된 기술력은 세계 유수의 원전 메이커들과 당당히 경쟁할 수 있는 밑바탕이 되고 있다”고 말했다.

한편 최근 온실가스 배출규제가 강화됨에 따라 이산화탄소 배출이 전혀없는 원자력에너지가 화석연료의 대안이자 신재생에너지의 실용적 한계를 극복할 수 있는 현실적 대안으로 떠오르고 있다.

세계원자력협회(World Nuclear Association)에 따르면 2030년까지 총 430기의 원전이 신규로 지어져 약 1,200조원의 황금시장이 형성될 것으로 추정된다.

두산중공업은 그동안 정부의 원천기술 확보를 위한 기술개발 추진에 지속적으로 참여했으며 원전 핵심기술 국산화 완료를 위해 추진 중인 국책과제 ‘Nu-Tech 2012’ 중 원전 계측제어설비(MMIS)와 원자로 냉각재 펌프(RCP) 개발에 주도적으로 참여하고 있다.

세계시장을 개척하고 글로벌 경쟁력을 더욱 높이기 위해 향후 제작공정 표준화와 생산시스템 최적화를 통해 고품질의 제품을 공급하는 한편 꾸준한 기술개발과 원가절감, 그리고 제작기간 단축을 위해 지속적으로 노력할 계획이다.

김하방 부사장은 “향후 세계 원전시장에서 원자력 주기기 공급자로서의 위상을 지속적으로 강화함으로써 원전 주기기분야에서는 글로벌 챔피언이 될 것”이라고 말했다. 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

해당 언어로 번역 중 입니다.