세계시장 2040년까지 1365GW 설치 필요
국내 포함 세계시장 96% 메이저 4사 과점
2028년까지 효율 65%+α 초고효율급 개발

외산이 점령하고 있는 가스터빈 시장의 국산화를 위해 한국형 모델 개발에 본격 착수했다.

산업통상자원부는 지난 11월 30일 한국중부발전 서울발전본부에서 가스터빈산업 산학연 관계자들과 함께 가스터빈산업 경쟁력 강화를 위한 간담회를 개최하고 이 자리에서 가스터빈산업 경쟁력 강화방안을 발표했다.

LNG발전은 석탄발전 감축과 재생에너지 확대 등 에너지전환 과정에서 안정적 전력수급을 위한 브리지 전원으로서 주목받고 있다.

최근 전 세계적으로 온실가스 감축과 기후변화 대응을 위한 친환경 에너지전환이 가속화되면서 재생에너지 다음으로 글로벌 LNG발전시장 규모는 지속 확대될 것으로 전망된다. 국제에너지기구(IEA)의 2019년 자료에 따르면 전 세계적으로 LNG발전설비는 1.9%씩 지속 증가해 2040년까지 1365GW의 추가설비가 필요할 것으로 전망된다.

현재 글로벌 발전용 가스터빈 시장은 미국, 독일, 일본, 이탈리아 기업이 100%를 독점하고 있다. 맥코이 자료에 따르면 미국 GE 58%, 독일 지멘스 27%, 일본 미쓰비시파워(MHPS) 11%, 이탈리아 안살도 4%다. 국내에 설치된 LNG복합발전 가스터빈 158기 모두 4개 기업 제품이다.

산업부는 2030년 가스터빈산업 글로벌 4강 도약 비전 아래 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.

첫 번째로 초기 일감창출을 위해 내년부터 복합발전의 성능·기자재 규격 등을 표준화하는 한국형 표준복합발전 모델 개발·실증을 하고 2030년까지 15기의 단계별 실증사업 확대 추진을 통해 약 4조4000억원의 가스터빈 시장을 창출할 계획이다. 대상은 발전사가 자율적으로 노후석탄의 LNG발전 전환 또는 30년 수명이 도래한 노후 LNG발전이다.

두 번째로 고효율 가스터빈 기술 확보를 위해 내년부터 이미 개발된 가스터빈 모델을 기반으로 후속모델의 효율 향상 R&D를 추진한다. 또한 중장기적으로 글로벌 시장을 선도하기 위한 복합효율 65%+α의 초고효율급 가스터빈 개발 R&D를 2024년부터 2028년까지 추진한다. 이와 함께 재생에너지 변동성 대응을 위해 80MW급 중형 가스터빈 R&D도 2022년부터 2025년까지 병행 추진한다.

또한 2040년까지 300MW급 수소전소 가스터빈 조기 상용화를 목표로 올해부터 수소 혼소와 전소가 가능한 연소기 개발에 착수한다. 이를 통해 수소혼소 대형 가스터빈 복합화력 실증 추진도 검토할 계획이다. 수소 가스터빈 개발 기술로드맵은 내년 상반기 내 수립하고 세부 개발계획을 구체화할 예정이다.

세 번째로 핵심 고온부품인 블레이드·베인·대형디스크 3대 분야 기술확보를 위해 발전사와 중소·중견 부품제조사 간 공동 R&D 및 사업화도 병행 추진한다. 올해 5월에 발전사-부품제조사 공급망 구축 협의체가 구성됐으며 실증‧사업화도 지원되고 있다.

네 번째로 부산, 울산, 경남 지역을 중심으로 가스터빈산업 혁신클러스터 기반을 조성한다. 국내 가스터빈 관련 341개사 중 약 71%가 세 지역에 분포하고 있다.

올해 8월 에너지융합복단지로 지정된 경남 창원을 중심으로 가스터빈 개발 후 성능 등을 검증하는 ‘가스터빈 시험연구발전소’ 구축을 추진하고 중소기업 기술애로를 해소하는 ‘기술지원사업단’도 운영할 예정이다.

국내외 산학연 전문기관 간 기술·정보 교류 확대를 위해 내년부터 ‘가스터빈 혁신성장 포럼’을 운영하고 산학 연계형 석·박사급 전문인력 확보를 위한 기술전문 인력양성 체계도 구축한다.

이날 간담회에서 성윤모 산업부 장관은 “에너지전환 과정에서 안정적 전력수급 유지를 위해 당분간 LNG발전은 확대 유지될 필요가 있으며, 이를 위해 가스터빈의 기술자립화는 무엇보다 시급한 과제”라고 강조하며 “이러한 기회를 활용해 산학연 간 연대와 협력하에 국내 가스터빈산업 생태계를 잘 구축해 나간다면 중장기적으로 수소 발전으로의 에너지전환과 2050 탄소중립 사회‧경제로 나아가는 튼튼한 디딤돌이 될 것”이라고 밝혔다.

정책간담회 현장에는 성윤모 장관을 비롯해 에너지자원실장, 에너지혁신정책관, 전력산업과장, 한전·중부·동서발전 사장, 두중·로스트왁스 사장, 에너지MD 등 10명이 참석했으며 영상으로는 남동발전 사장, 남부·서부발전 전무, 진영TBX·대창솔루션·엔알텍 대표, 에기평·기계연·재료연 원장, 유체기계학회 부회장, 경남도 국장 등 11명이 참가했다.