산업통상자원부(이하 ‘산업부’)는 11.30일 한국중부발전 서울발전본부에서 가스터빈산업 산학연 관계자들과 함께 “가스터빈산업 경쟁력 강화를 위한 간담회*”를 개최하고, 이 자리에서 ｢가스터빈산업 경쟁력 강화방안｣을 발표하였다.

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 규모*는 지속 확대될 것으로 전망된다.

* 전 세계적으로 LNG발전설비 1.9% 지속 증가, ‘40년까지 1,365GW의 추가설비 필요 전망(IEA, ‘19)

현재 글로벌 발전용 가스터빈 시장은 미, 독, 일 등 일부 국가들이 주도(전체 시장의 96%)하는 가운데, 국내시장의 경우 주기기인 가스터빈과 핵심부품 모두를 해외에 의존하고 있는 실정이다.

* 발전용 가스터빈 세계시장점유율(%, McCoy): (美GE)58, (獨지멘스)27, (日MHPS)11, (伊안살도)4
** 국내 LNG복합발전에 설치된 가스터빈 전량(158기)은 글로벌 Big 4 기업에 의존

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

산업부는 “2030년 가스터빈산업 글로벌 4강 도약” 비전 하에, 이를 달성하기 위한 4대 추진전략으로 ➊생태계 기반조성을 위한 초기일감 창출, ➋탄소중립 목표달성을 위한 기술개발 고도화, ➌고부가가치 핵심 소재부품 경쟁력 제고, ➍지역 산업생태계 인프라 구축을 제시하였다. 주요 세부추진과제는 다음과 같다.

➊ (초기 일감창출) 최대 15기 실증을 통해 한국형 표준 복합발전 모델 확산

내년부터 복합발전의 성능·기자재 규격 등을 표준화하는 “한국형 표준복합발전 모델” 개발·실증을 통해 안정적인 생태계 기반조성에 필요한 초기일감을 창출해 나갈 계획이다.

표준LNG복합모델 개발과 함께 ’30년까지 15기의 단계별 실증사업* 확대 추진을 통해 약 4.4조원의 가스터빈 시장이 창출될 것으로 예상된다.

* (대상) 발전사가 자율적으로 노후석탄의 LNG발전 전환 또는 노후 LNG발전(30년 수명도래) 중 대체

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

➋ (기술개발) 초고효율급 가스터빈 개발 및 수소 가스터빈 개발 착수 등 미래시장 선도형 기술개발 추진

고효율 가스터빈 기술 확보를 위해 내년부터 旣 개발된 가스터빈 모델*을 기반으로 후속모델의 효율 향상 R&D를 추진하고, 중장기적으로 글로벌 시장을 선도하기 위한 초고효율급(복합효율 65%+α) 가스터빈 개발 R&D(’24~’28년)도 이어서 추진할 예정이다.

* 세계 5번째 H급 발전용 가스터빈 개발(복합효율 60%, 270MW)
* 재생에너지 변동성 대응을 위해 80MW급 중형 가스터빈 R&D 병행추진(’22~‘25년, 예타 추진)

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.

➌ (소재부품) 고부가가치 핵심소재부품 분야 역량제고 병행 추진

핵심 고온부품인 블레이드·베인·대형디스크 3대 분야 기술확보를 위해 발전사와 중소·중견 부품제조사간 공동 R&D 및 사업화*도 병행 추진한다.

* 발전사-부품제조사 공급망 구축 협의체 구성(‘20.5월) → 실증‧사업화 지원(‘20.下~)

특히, 1,650℃급 고온소재부품 기술확보를 기반으로 글로벌 공급망에 진입하기 위한 소재부품 기술개발*에 조기 착수하는 한편, 부품에 대한 신뢰성 평가 및 공정지원을 위한 인프라**를 구축한다.

* 1,650℃급 가스터빈 정밀주조용 소재R&D, 증기터빈 고온·경량화 핵심 소재부품 R&D(’20∼‘24년)
** 가스터빈 부품 신뢰성 평가 및 공정·실증 기술지원을 위해 ‘파워유닛 스마트제조센터 구축’(’20~‘23년)

➍ (생태계) 부·울·경 지역*을 중심으로 가스터빈산업 혁신클러스터 기반조성

* 가스터빈 관련 341개社 중 부산·울산·경남 등 동남권 지역에 약 71% 분포

에너지융합복단지로 旣 지정된(’20.8월) 경남 창원을 중심으로 가스터빈 개발 후 성능 등을 검증하는 ‘가스터빈 시험연구발전소*’ 구축을 추진하고 중소기업 기술애로를 해소하는 ‘기술지원사업단**’도 기획·운영해나갈 예정이다.

* (사례) 日, 발전현장과 동일 환경의 실증시험발전소 구축(MHPS사 ‘20.1분기 세계 1위 도약의 기반),
(추진계획) 지자체(경남도)가 R&D기반구축 예타사업 기획추진(’21년∼)
** 기업밀착형 생태계 플랫폼 구축, 산학연 혁신네트워크 운영 등(‘21년 사업기획 추진)

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.