[투데이에너지 김병욱 기자] 정부가 그린뉴딜과 탄소중립시대를 이끌어갈 가스터빈산업 생태계 구축을 위해 수소 전소 가스터빈 상용화와 고온소재부품 역량 확보 등 경쟁력 강화에 총력을 기울인다.
산업통상자원부(장관 성윤모)는 30일 한국중부발전 서울발전본부에서 성윤모 산업부 장관, 주영준 에너지자원실장 등 정부와 가스터빈산업 산학연 관계자들이 참석한 가운데 가스터빈산업 경쟁력 강화를 위한 간담회를 개최하고 ‘가스터빈산업 경쟁력 강화방안’을 발표했다.
산업부에 따르면 LNG발전은 석탄발전 감축과 재생에너지 확대 등 에너지전환 과정에서 안정적 전력수급을 위한 브릿지 전원으로서 주목받고 있다. 최근 전세계적으로 온실가스 감축과 기후변화 대응을 위한 친환경 에너지전환이 가속화 되면서 재생에너지 다음으로 글로벌 LNG발전시장 규모는 지속 확대될 것으로 전망된다.
IEA의 2019년 전망에 따르면 전세계적으로 LNG발전설비는 1.9%씩 지속 증가하고 있으며 2040년까지 1,365GW의 추가설비가 필요할 것으로 보인다.
현재 글로벌 발전용 가스터빈 시장은 미국, 독일, 일본 등 일부 국가들이 주도(전체 시장의 96%)하는 가운데 국내시장의 경우 주기기인 가스터빈과 핵심부품 모두를 해외에 의존하고 있는 실정이다. 특히 국내 LNG복합발전에 설치된 가스터빈 전량(158기)은 글로벌 Big 4 기업에 의존하는 상황이다.
이에 따라 국내외 기업, 산학연간 협업 등 오픈 이노베이션을 통해 선제적인 한국형 표준가스터빈 복합모델 개발을 추진함으로써 국내 산업 생태계 경쟁력을 조기에 제고해나가기 위한 전략이 필요한 시점이라고 산업부는 강조했다.
산업부는 ‘2030년 가스터빈산업 글로벌 4강 도약’ 비전 하에 이를 달성하기 위한 4대 추진전략으로 △생태계 기반조성을 위한 초기일감 창출 △탄소중립 목표달성을 위한 기술개발 고도화 △고부가가치 핵심 소재부품 경쟁력 제고 △지역 산업생태계 인프라 구축을 제시했다.
이를 위한 주요 세부추진과제로 우선 초기 일감창출을 위한 최대 15기 실증을 통해 한국형 표준 복합발전 모델을 확산할 방침이다. 2021년부터 복합발전의 성능·기자재 규격 등을 표준화하는 ‘한국형 표준복합발전 모델’ 개발·실증을 통해 안정적인 생태계 기반조성에 필요한 초기일감을 창출해 나갈 계획이다.
표준LNG복합모델 개발과 함께 2030년까지 15기의 단계별 실증사업 확대 추진을 통해 약 4조4,000억원의 가스터빈 시장이 창출될 것으로 예상된다. 실증대상은 발전사가 자율적으로 노후석탄의 LNG발전으로 전환하거나 노후 LNG발전(30년 수명도래) 중 대체가 필요한 발전소다.
수요자인 발전사와 공급자인 가스터빈 산업계간 연대와 협력에 기반한 R&D 및 실증프로젝트를 통해 국내 산업생태계 기반조성에 기여할 것으로 기대된다.
또한 초고효율급 가스터빈 개발 및 수소 가스터빈 개발 착수 등 미래시장 선도형 기술개발을 추진한다. 고효율 가스터빈 기술 확보를 위해 내년부터 기개발된 가스터빈 모델을 기반으로 후속모델의 효율 향상 R&D를 추진하고 중장기적으로 글로벌 시장을 선도하기 위한 초고효율급(복합효율 65%+α) 가스터빈 개발 R&D(2024~2028년)도 이어서 추진할 예정이다.
또한 2040년까지 300MW급 수소 전소 가스터빈 조기 상용화를 목표로 올해부터 수소 혼소와 전소가 가능한 연소기 개발에 착수하는 한편 이를 통해 수소혼소 대형 가스터빈 복합화력 실증 추진도 검토할 계획이다. 세부 개발계획은 2021년 상반기 ‘수소 가스터빈 개발 기술로드맵’ 수립을 통해 구체화될 예정이다.
산업부는 고부가가치 핵심소재부품분야 역량제고를 병행하는 방안을 추진한다. 핵심 고온부품인 블레이드·베인·대형디스크 3대 분야 기술확보를 위해 발전사와 중소·중견 부품제조사간 공동 R&D 및 사업화도 병행 추진한다.
특히 1,650°C급 고온소재부품 기술확보를 기반으로 글로벌 공급망에 진입하기 위한 소재부품 기술개발에 조기 착수하는 한편 부품에 대한 신뢰성 평가 및 공정지원을 위한 인프라를 구축한다. 이에 따라 오는 2024년까지 1,650°C급 가스터빈 정밀주조용 소재 R&D, 증기터빈 고온·경량화 핵심 소재부품 R&D가 진행되며 가스터빈 부품 신뢰성 평가 및 공정·실증 기술지원을 위해 ‘파워유닛 스마트제조센터 구축’이 2023년까지 시행된다.
산업부는 가스터빈 관련 341개사 중 부산·울산·경남 등 동남권 지역에 약 71% 분포한다는 점을 감안, 부·울·경 지역을 중심으로 가스터빈산업 혁신클러스터 기반을 조성하는 등 산업생태계를 구축한다.
에너지융합복단지로 기 지정된(8월) 경남 창원을 중심으로 가스터빈 개발 후 성능 등을 검증하는 ‘가스터빈 시험연구발전소’ 구축을 추진하고 중소기업 기술애로를 해소하는 ‘기술지원사업단’도 기획·운영해나갈 예정이다.
또한 국내외 산학연 전문기관간 기술·정보 교류 확대를 위해 내년부터 ‘가스터빈 혁신성장 포럼’을 운영하고 산학 연계형 석박사급 전문인력 확보를 위한 기술전문 인력양성 체계도 구축한다.
성윤모 장관은 “에너지전환 과정에서 안정적 전력수급 유지를 위해 당분간 LNG발전은 확대 유지될 필요가 있으며 이를 위해 가스터빈의 기술자립화는 무엇보다 시급한 과제”라며 “이러한 기회를 활용해 산학연간 연대와 협력 하에 국내 가스터빈산업 생태계를 잘 구축해 나간다면 중장기적으로 수소 발전으로의 에너지전환과 2050 탄소중립 사회·경제로 나아가는 튼튼한 디딤돌이 될 것”이라고 밝혔다.
또한 성윤모 장관은 “에너지전환과 탄소중립은 우리에게 커다란 도전이지만 이제 거스를 수 없는 대세가 됐다”라며 “이러한 거대한 변화의 흐름에 끌려 갈 것이 아니라 우리 모두 능동적으로 준비하고 선제적으로 대응해 나가야 할 것”이라고 당부했다.
한편 정책간담회에 이어서 성윤모 장관은 중부발전 서울발전본부 중앙제어실에서 전력거래소, 한전, 발전사 등 전력 유관기관장들과 함께 12월1일부터 시작되는 수급대책기간에 앞서 발전소 현장 준비상황을 점검하고 근무자들을 격려했다.
성 장관은 올 겨울철에도 지난해에 이어 미세먼지 저감을 위한 석탄발전 감축을 시행하고 있는 만큼 발전소를 포함한 전력설비 불시고장이 발생하지 않도록 선제적인 점검과 지속적 관리의 중요성을 강조하면서 전력 유관기관장과 임직원 모두 올 겨울철 안정적인 전력수급상황을 유지하면서 미세먼지를 줄여나가는데 총력을 다해줄 것을 당부했다.
특히 코로나19 대응을 위해 최전선에서 노력중인 질병관리청, 의료기관 등을 대상으로 계획 중인 전력설비 특별점검을 포함해 안정적인 전력공급에 차질이 없도록 해줄 것도 강조했다.
아울러 기상청에서 올 겨울철 일시적인 강한 한파 발생도 전망하고 있는 만큼 어떠한 상황에도 전력수급에 차질이 발생하지 않도록 전력유관기관 모두 겨울철 내내 긴장감을 늦추지 말고 준비해 대응해줄 것을 당부했다.