이의종 수석 “초대형·고효율 가스터빈 소재 개발 성과 거둬, 국내 공급망 확보 자체도 성과”
해외 의존하던 가스터빈 소재 국산화에 성공

10일, 서울 LW컨벤션센터에서 열린 ‘2024년도 금속재료 GVC 컨퍼런스’에서 두산에너빌리티가 가스터빈 분야에서 복합화력발전 가스터빈용 소재요구 및 개발현황에 대해 설명했다. 

두산에너빌리티는 270MW급 S1 모델과 370MW급 S2 모델 가스터빈을 개발하고 있다. 이 중 금속재료산업협력단을 통해 개발 중인 내용은 S2 모델 대용량 가스터빈에 소요되는 소재 개발이다. 그중에서도 1,650도 수준 고온에서 소재가 연결되는 특성이 요구된다.

특히 가스터빈의 터미파티에 들어가는 소재는 제작성에 대한 높은 기술 난이도가 요구됐다. 이에 두산에너빌리티와 협력 개발 기관들은 국산화 필요성이 크다고 보고 연구개발 사업을 시작했다. 이전까지는 해당 소재를 전량 해외에 의존한 것으로 알려졌다.

발표를 맡은 두산에너빌리티 이의종 수석(공학박사)은 이번 협력 연구개발은 두산 측이 총괄하고 있지만 세부별로는 세아창원특수강, HD현대마린엔진 등이 참여해 전문화된 연구 성과를 높이고 있다고 설명했다. 

해당 개발은 4세부로 나누어 각각 부품과 소재 개발을 진행 중이다. 1세부는 단결형 소재를, 2세부는 일반향 소재, 3세부는 EPX소재, 4세부는 2분의 1 디스크 소재 개발 등을 맡고 있다. 

5년 개발 계획을 갖고 있는 본 협력 연구개발 사업은 올해로 5년 개발이 마무리될 예정으로 2026년부터 370MW급 S2 가스터빈 모델에 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 두산에너빌리티와 협력 개발 업체들은 해당 소재 개발이 실제 산업 및 개발 모델에 적용이 가능해 실용적인 기술이 될 것으로 예상하는 중이다. 

이의종 수석은 “대용량·고효율 가스터빈 소재를 개발하는 과정에서 해외 선진사에 비교해 기술이나 경험이 부족해 초반에는 어려움이 컸지만, 국산 기술 관리확보 측면에서 반드시 필요한 기술 개발 산업이라 여기면서 우리 회사가 설계적 부문 및 형상 변경 등을 지원하고 국내외 전문가를 수배하는 등 노력으로 개발 성과를 내게 됐다”라며 “국내 370MW급 소재 공급망 및 기술 자립을 이뤄낸 것이 가장 큰 성과로 볼 수 있다”라고 설명했다.