국내 첫 한국형 표준 가스복합발전소에 적용
최고 수준 제강?단조?열처리 기술 구축
발전용 스팀터빈 제작에 사용되는 로터. 두산에너빌리티 제공
두산에너빌리티가 섭씨 630도급 로터(Rotor) 개발에 성공해 상용화를 위한 제작에 착수한다고 24일 밝혔다. 로터는 터빈, 발전기와 같이 고속으로 회전하는 기기에서 회전축 역할을 하는 원통형 제품이며, 무게는 17.5~37.0톤, 직경은 0.95~1.28m, 길이는 6.1~8.5m의 대형 단조품이다. 이 로터에 다수의 블레이드를 부착해 스팀터빈을 제작한다.
두산에너빌리티의 630°C급 로터가 적용된 스팀터빈은 지난 6월 주기기 계약을 체결한 보령신복합발전소에 첫 공급된다. 복합발전은 가스터빈을 가동해 전력을 1차 생산하고, 가스터빈에서 나오는 배기가스열로 증기를 생산한 후 이를 통해 스팀터빈을 가동해 2차로 전력을 생산하는 방식을 말한다. 보령신복합발전소는 한국형 표준 가스복합 모델이 적용되는 첫번째 프로젝트로, 두산에너빌리티는 가스터빈, 스팀터빈 등 주기기를 공급한다.
두산에너빌리티가 보령신복합발전소에 공급하는 가스터빈은 380㎿급 초대형 제품으로, 복합발전 과정을 통해 생산한 증기가 620°C 고온이어서 기존 로터를 그대로 사용할 경우 강도, 내구성 이슈로 성능을 보장할 수 없다. 또한 기존 로터에 맞추기 위해 스팀 온도를 냉각하면 발전 효율이 떨어지는 단점이 있어 620°C 고온에 운전 가능한 로터 개발이 필요했다.
이에 두산에너빌리티는 2020년 산업통상자원부와 산업기술평가관리원(KEIT)이 추진한 '전략핵심소재자립화 기술개발' 사업의 일환으로 630°C급 로터 개발에 착수했다. 630°C급 로터 개발을 위해선 고도의 제강기술, 단조기술, 열처리기술이 필요하다. 창원 본사에 자체 주∙단조 공장을 보유한 두산에너빌리티는 가스터빈, 스팀터빈 뿐만 아니라 원자로, 보일러 등 각종 발전 주기기의 소재 개발부터 제품 제작까지 직접 수행하며 해당 역량을 쌓아왔다.
특히 2002년부터 USC(Ultra Super Critical, 초초임계압) 기술 개발에 착수하며 고온 고압용 소재 개발 및 제작 기술을 빠르게 확보했다. 현재 고강도, 고인성 630°C급 로터를 제작할 수 있는 기업은 전 세계에서 두산에너빌리티가 유일하다.
송용진 두산에너빌리티 전략/혁신부문장 부사장은 "자체 개발한 630°C급 로터로 한국형 표준 가스복합 첫 프로젝트의 발전효율 향상에 기여할 수 있게 되어 뜻 깊게 생각한다"며 "세계 최고 수준의 소재 개발 및 제작 역량을 갖췄다는 자부심을 갖고 앞으로도 경쟁력 있는 제품을 지속 개발해 나가겠다"고 밝혔다.
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