[에너지데일리 송병훈 기자] 한국전력(사장 김종갑) 전력연구원은 한국남동발전 등 5개 발전자회사, 한국지역난방공사, 한화에어로스페이스를 포함한 10개 기관과 공동으로 2024년 9월까지 '가스터빈 블레이드 시제품 성능검증 기술 개발' 연구과제에 착수했다고 3일 밝혔다.
가스터빈발전은 석탄화력발전 대비 황산화물과 질소산화물 같은 미세먼지 배출이 1/8에 그쳐 친환경 에너지로 주목받고 있다. 그 중 가스터빈은 복합화력발전소 건설비용의 30~50%를 차지하는 핵심설비다.
가스터빈은 공기를 압축하고 연료와 함께 고압 조건에서 연소시켜 발생한 가스의 에너지를 이용해 전기를 생산한다. 또한 블레이드는 고온의 가스를 전기를 생산하기 위한 회전에너지로 바꿔주는 핵심 부품이다. 1500℃가 넘는 고온에서 분당 3600회의 회전하는 환경을 버텨야 하기 때문에 블레이드 제작은 '기계공학의 꽃'으로 불린다.
특히 국내 가스터빈은 전력수요에 따라 불규칙한 기동·정지를 자주 하고, 이로 인해 가열과 냉각이 반복돼 블레이드 수명이 짧아진다. 따라서 국내 발전환경에 적합한 블레이드의 개발이 필수적이었다.
또한 정부 주도로 민간과 협력을 통해 많은 시제품이 제작됐지만, 개발품의 성능 신뢰 문제로 인해 국내 실증 장착 운전이 진행되지 않았다.
한전 전력연구원은 이같은 문제를 해결하고 체계적인 가스터빈 블레이드 개발이 원활한 국내 이용이 이루어지도록 과제를 착수했다고 설명했다.
연구 기간 중 국내 업체는 가스터빈 블레이드를 실 제작하고, 전력연구원은 자체 보유한 실험설비를 통해 검증을 진행한다. 연구과제 참여사인 발전사는 실험 결과를 바탕으로 실증을 추진할 예정이다.
기술개발이 완료되는 2024년 이후에는 국산 가스터빈 블레이드의 보급 및 사업화를 위해 성능검증이 완료된 블레이드 시제품을 실제 운전 중인 발전소에 설치할 계획이다.
국내 실증 성공 시 공급부터 유지·보수까지 해외 제작사가 독점하고 있는 기존 상황 대비 약 30%의 가스터빈 운영비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
한전 전력연구원 관계자는 “가스터빈 국산화는 2019년 12월 정부가 발표한 제4차 에너지기술개발계획 청정발전 분야에 포함된 국가 핵심목표”라면서 “정부에서 추진하는 에너지전환정책의 목표 달성을 위해 국내 업체 및 발전사와 협력해 우수한 성과를 거두기 위해 노력하겠다”고 밝혔다.
