정부가 2030년 가스터빈산업 글로벌 4강 도약을 위해 LNG발전용 '한국형 가스터빈 표준모델'을 개발해 4조 4000억원의 시장을 창출한다는 전략을 추진한다.

특히 정부는 후속 가스터빈 모델 효율을 63%에서 65%로 상향하고 ’22~’25년 280MW 중형급 가스터빈 개발 추진, 2040년까지 300MW급 대형 수소전소 가스터빈 상용화를 목표로 개발에 착수한다.

또 블레이드·베인·대형디스크 등 핵심 고온소재부품 역량 확보를 위한 R&D를 병행하는 한편 가스터빈산업 중소기업 집적지역인 부·울·경을 ‘가스터빈 혁신 클러스터’로 조성한다.

산업통상자원부는 30일 한국중부발전 서울발전본부에서 가스터빈산업 산·학·연 관계자들과 함께 간담회를 열고 이런 내용의 '가스터빈산업 경쟁력 강화방안'을 발표했다.

이날 발표장에는 산업부 장관, 에너지자원실장, 에너지혁신정책관, 전력산업과장, 한전·중부·동서발전 사장, 두중·로스트왁스 사장, 에너지MD 등이 참석했다. 또 남동발전 사장, 남부·서부발전 전무, 진영TBX·대창솔루션·엔알텍 대표, 에기평·기계연·재료연 원장, 유체기계학회 부회장, 경남도 국장 등이 영상으로 참여했다.

산업부에 따르면 LNG발전은 석탄발전 감축과 재생에너지 확대 등 에너지전환 과정에서 안정적 전력수급을 위한 브릿지 전원으로서 주목받고 있다.

최근 전 세계적으로 온실가스 감축과 기후변화 대응을 위한 친환경 에너지전환이 가속화 되면서 재생에너지 다음으로 글로벌 LNG발전시장 규모는 지속 확대될 것으로 전망된다.

실제로 IEA는 지난해 기준 전 세계적으로 LNG발전설비는 1.9% 지속 증가하고 있으며 2040년까지 1,365GW의 추가설비가 필요할 것으로 전망했다.

하지만 현재 글로벌 발전용 가스터빈 시장은 미, 독, 일 등 일부 국가들이 주도(전체 시장의 96%)하는 가운데, 국내시장의 경우 LNG복합발전에 설치된 가스터빈 전량 158기가 글로벌 Big 4 기업에 의존하는 등 주기기인 가스터빈과 핵심부품 모두를 해외에 의존하고 있는 실정이다.

발전용 가스터빈 세계시장점유율은 美 GE가 58%, 獨지멘스가 27%, 日 MHPS가11%, 伊안살도가 4%를 차지하고 있다.

이에 따라 국내외 기업, 산학연간 협업 등 오픈 이노베이션을 통해 선제적인 한국형 표준가스터빈 복합모델 개발을 추진함으로써 국내 산업 생태계 경쟁력을 조기에 제고해나가기 위한 전략이 필요하다는 게 산업부의 분석이다.

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.

주요 세부추진과제를 보면 우선 초기 일감창출을 위해 최대 15기를 실증하는 등 한국형 표준 복합발전 모델을 확산한다는 전략이다. 이에 따라 내년부터 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 4조4000억원의 가스터빈 시장이 창출될 것으로 예상된다.

실증대상은 발전사가 자율적으로 노후석탄의 LNG발전 전환 또는 노후 LNG발전(30년 수명도래) 중 대체한다.

수요자인 발전사와 공급자인 가스터빈 산업계간 연대와 협력에 기반한 R&D 및 실증프로젝트를 통해 국내 산업생태계 기반조성에 기여할 것으로 기대된다.

초고효율급 가스터빈 개발 및 수소 가스터빈 개발 착수 등 미래시장 선도형 기술개발도 추진한다.

고효율 가스터빈 기술 확보를 위해 내년부터 이미 개발된 복합효율 60%, 270MW의 H급 발전용 가스터빈 모델을 기반으로 후속모델의 효율 향상 R&D를 추진하고, 중장기적으로 글로벌 시장을 선도하기 위한 초고효율급(복합효율 65%+α) 가스터빈 개발 R&D(’24~’28년)도 추진할 예정이다.

또한 ’40년까지 300MW급 수소전소 가스터빈 조기 상용화를 목표로, 올해부터 수소 혼소와 전소가 가능한 연소기 개발에 착수하는 한편, 이를 통해 수소혼소 대형 가스터빈 복합화력 실증 추진도 검토할 계획이다.

고부가가치 핵심소재부품 분야 역량제고도 병행 추진한다는 전략이다.

이에 따라 핵심 고온부품인 블레이드·베인·대형디스크 3대 분야 기술확보를 위해 발전사와 중소·중견 부품제조사간 공동 R&D 및 사업화도 병행 추진한다.

특히, 1,650℃급 고온소재부품 기술확보를 기반으로 글로벌 공급망에 진입하기 위한 소재부품 기술개발에 조기 착수하는 한편, 부품에 대한 신뢰성 평가 및 공정지원을 위한 인프라를 구축한다.

소재부품 기술개발은 1650℃급 가스터빈 정밀주조용 소재R&D, 증기터빈 고온·경량화 핵심 소재부품 R&D(’20∼‘24년) 등이다. 또 인프라 구축은 가스터빈 부품 신뢰성 평가 및 공정·실증 기술지원을 위해 ‘파워유닛 스마트제조센터 구축’(’20~‘23년)등을 추진하게 된다.

이와 함께 가스터빈 관련 341개社 중 약 71% 분포돼 있는 부·울·경 지역을 중심으로 가스터빈산업 혁신클러스터 기반을 조성한다.

에너지융합복단지로 지난 8월 지정된 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, 産學 연계형 석박사급 전문인력 확보를 위한 기술전문 인력양성 체계도 구축한다.

이 날 간담회에서 성윤모 장관은 “에너지전환 과정에서 안정적 전력수급 유지를 위해 당분간 LNG발전은 확대 유지될 필요가 있으며, 이를 위해 가스터빈의 기술자립화는 무엇보다 시급한 과제”라고 강조했다.

특히, “이러한 기회를 활용하여 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.

아울러, “에너지전환과 탄소중립은 우리에게 커다란 도전이지만 이제 거스를 수 없는 대세가 되었다”라고 언급하면서, “이러한 거대한 변화의 흐름에 끌려 갈 것이 아니라 우리 모두 능동적으로 준비하고 선제적으로 대응해 나가야 할 것”이라고 당부했다.