해외 의존도 높은 대형 가스터빈 핵심부품 국산화 개발 통한 공급망 안정화 기대

자유단조 전문업체 태웅(대표이사 장희상)이 ‘복합발전용 가스터빈 압축기용 대형 단조부품’의 국산화 개발을 추진 중이다.

태웅은 한국금속재료연구조합이 주관하고 산업통상자원부와 한국산업기술평가원이 후원하는 ‘소재부품기술개발사업 지원과제’로 이를 추진 중이며, 세부과제로 ▲50톤급 대형 가스터빈 압축기 소재·단조부품 개발 ▲Near-net shape 적용 준정형 가스터빈 압축기 단조부품 개발을 추진한다.

가스터빈은 분산에너지, 열병합발전 및 군사, 항공용 시스템의 핵심기술로 석탄발전 대비 이산화탄소 배출량이 절반 수준인 친환경 발전이다. 전 세계적인 환경친화적 에너지 정책에 따라 복합발전의 비중이 확대되고 있으나 국내의 경우 발전용 대형 가스터빈의 핵심부품 해외 의존도가 90% 이상이다. 이에 산업계에서는 가스터빈 압축기 부품 기술개발을 통한 부품산업 경쟁력 확보가 필요하다고 지적해왔다.

이에 태웅을 포함하여 생산기술연구원, 재료연구원, 한화파워시스템, 한국건설생활환경시험연구원 등 총 8개 기관 및 기업이 컨소시엄을 구성해 ‘복합발전용 가스터빈 압축기용 대형 단조부품’ 국산화 개발 과제를 수행 중이며, 주요 내용은 다음과 같다.

첫 번째 세부과제로는 ‘50톤급 대형 가스터빈 압축기 소재·단조부품 제조기술’ 개발 과제를 추진하여 고청정 소재 적용 고인성·고강도 대형 단조부품을 개발하고, 이를 통해 Ni-Cr-Mo계 고청정 소재에서 고인성·고강도 대형 회전부품으로 이어지는 밸류체인을 조성한다.

두 번째 세부과제로는 ‘Near-net shape 적용 준정형 가스터빈 압축기 단조부품 제조기술’ 개발을 통해 고청정 소재 적용 준정형 단조부품을 개발하고 Ni-Cr-Mo계 고청정 소재에서 프로파일 일체형 구조부품으로 이어지는 밸류체인을 조성한다.

태웅은 이번 과제를 통해 가스터빈 대형 및 준정형 단조부품의 글로벌 경쟁력 강화를 기대하고 있으며, 이를 위해 ▲해외 수출 계획 수립 및 파트너십 확대 ▲주요 제조공정 간 설비에 대한 안정성 확보 및 에너지 효율 향상 ▲제강-단조-열처리-가공으로 이어지는 일괄생산체계 구축 및 핵심 가공장비 투자를 통한 공급망 안정화를 추진한다.

이번 과제가 완성될 경우 산업적 측면에서는 ▲절대적 해외 의존도(99% 점유)를 가진 가스터빈 시장의 부품기술 자립화를 통한 산업 경쟁력 강화 ▲최근 전력 수요 증대로 인한 글로벌 터빈 제조사의 핵심부품 개발 요청으로 기술개발 성공 시 글로벌 시장 진출과 함께 소재-부품의 국내 공급망 구축 ▲국내 중소·중견기업의 글로벌 경쟁력 확보를 통한 선진국 기업들과의 소재·부품 기술격차 해소 등을 통해 국내 가스터빈 소재·부품 중소·중견기업의 신시장 진출 기회가 확보될 것으로 기대된다.

기술적 측면에서는 ▲압축기용 단조부품 제조기술 개발을 통해 가스터빈 핵심요소인 고출력, 경량화 등의 연계 시너지 효과 창출 ▲수요처와 긴밀한 관계 유지를 통한 시장 수요 다변화 및 기타 단조용 제품군 다양화 등이 가능하며, 이를 통해 발전용 가스터빈에서 항공용 가스터빈으로 시장 확장이 가능할 것으로 기대된다.

경제적 측면에서는 ▲기존 해외에 의존하던 소재·부품의 국산화를 통한 의존성 탈피 ▲소재·부품 원천기술 확보를 통한 국내 전력 수급 안정화 기여 등이 기대되며, 궁극적으로 수입 대체 및 국산화는 물론 해외 수출시장 확대도 기대할 수 있을 전망이다.

인프라 측면에서는 현재 해외기업들이 국내 가스터빈 유지보수 관련 분야를 독식하고 있는 상황에서 소재-부품-시스템-유지보수로 이어지는 전주기 기술의 내재화와 국내 밸류체인 공고화를 통해 국내 가스터빈 산업의 밸류체인 확장이 가능해질 전망이다.