가스터빈 국산화, 독자개발 성공 (카스터빈 발전기)

이번에 드디어 발전용 가스터빈 국산화에 성공했다 한다. 세계에서 다섯 번째라고 한다. 이 가스터빈은 미국, 독일, 일본, 이탈리아 4개국이 세계시장에서 독점하고 있고, 이러한 국가에서는 절대 기술유출, 기술이전을 해주지 않는 국가 핵심 전략산업이다라고 할 수 있다. 그만큼 어렵고 난위도가 높은 기술이기도 하고 기술도 기술이지만 이 발전용 카스터빈은 기계공학의 꽃이라고 불릴 정도로 한 국가의 강력한 기계공학, 산업력과 공업력이 뒷받침되지 않으면 개발을 할 수조차 없을 정도다.

이미지 출처 : 두산중공업

그건 그렇고 이번에 두산중공업에서 개발한 270MW(메가와트)가스터빈에 대해서 대충 얘기해보면, 전력용, 그러니까 열과 전기를 같이 생산하는 열병합 발전소에 들어가는 가스터빈을 개발했다고 할 수 있다. 2013년에 두산중공업이 정부가 추진한 한국형 가스터빈 모델을 국책사업으로 참여했는데 정부에서는 600억을 투자했고 두산중공업에서는 거의 1조원 넘게 연구개발에 투자를 해서 최근에 개발을 완료했고, 이제 시험가동 준비중이라고 한다.

이미지 출처 : GE리포트코리아

위에는 프랑스 GE 엔지니어들이 개발한 기네스신기록을 달성한 9HA 가스터빈의 이미지다. 단순히 일반인이 저거만 보더라도 얼마나 복잡하고 어려운기술인지 알 수 있다. 제일 어려운 것이 회전하는 블레이드 즉 날개 가공기술이라고 한다. 그동안은 우리나라 발전소에 일본산, 미국산등에 수입해서 쓰면서 수리 및 소모품들을 구입해 유지하는 과정에 그러한 비용이 가스터빈 자체 구매비용보다 더 많이 발생한다고 한다. 흔히 말하는 잉크젯 프린터 구입을 예로 많이 드는데 잉크젯 프린트 자체 비용보다 그 소모품인 잉크 자체가 더 비싸다고 생각하면 이해가 쉬울 것이다.

그래서 자체 개발로 가닥을 잡으며 개발을 하려고 두산중공업이 이탈리아 가스터빈 기업과 인수합병을 추진하려고 했으나 이탈리아 정부에서 가스터빈은 국가전략산업이라며 인수합병을 막은 적도 있었다. 그래서 인수합병 M&A도 힘들고 기술이전도 극도로 꺼리니 자체 개발로 방향을 잡은 거였다. 하지만 이 가스터빈을 우리가 자체적으로 개발하겠다고 하니 외부에서는 코웃음 치면서 결코 개발을 하지 못할 것이다고 했었다 한다. 왜냐하면 이 가스터빈 기술을 가지고 있는 국가들은 2차 세계대전부터 제트엔진이 개발할 때 그때부터 쭉~ 제트엔진 기술의 기반으로 카스 터빈을 개발해 왔던것이기 때문에 제트엔진 기술이 없는 국가가 가스터빈을 개발하는것이 결코 쉬운게 아니라고 생각했기 때문이다. 하지만 두산중공업이 사실상 6년만에 개발을 완료한 것이다.

제트엔진 단면도 (이미지출처 : 위키백과)

자~ 그러면 카스터빈을 개발했으니 이제 항공용 터보제트엔진을 개발도 어느 정도 할수 있을것이다 라고 말할수가 있는데 꼭 그렇지만은 않다고 한다. 예를 들어 종이한장 차이가 아니라고 해도, 그 종이한장의 크기가 워낙 커서 힘든 부분이다 라고 하는 사람도 있고, 그렇지 않다, 어느정도 가스터빈 개발을 했으니 의외로 쉽다고 하는 사람도 있다. 그 핵심이 터빈에 들어가는 블레이드가 고온에 견딜 수 있는 것과, 아래이미지처럼 블레이드에 촘촘하게 가공되는 부분이 핵심이라고 하는데, 저것이 정말로 어려운 것이다라고 한다. 

출처 : 롤스로이스

솔직히 나처럼 일반인들이 저것이 가능한가 싶을 정도로 어려워 보이기만 할 뿐이고, 전문가나 연구개발자들은 지금 현재 우리 기술로 나머지 부분들은 거의 다 달성했고, 나머지 저 두 개 블레이드 고열 열처리 기술하고 그 블레이드에 있는 홈 파는 기술 두 개가 어렵다고 하고, 뭐 어쨌거나 우리로서는 자세히 잘 모르기에 실제 현직 연구 기술자들도 보는 시각에 따라 쉬울 수도 있고 어려울 수도 있다는 의견이 분분 하기에 우리는 여기서 넘어가자. 

여하튼, 여기서는 항공 제트엔진개발의 글이 아니기 때문에 (어차피 우리도 미래에 개발할 것이기 때문에) 넘어가고 ㅋ 마지막으로 이러한 국가 전략기술을 최근에도 75톤짜리 우주발사체 엔진도 그렇고, 이러한 가스터빈도 그렇고, 이렇게 하나씩 하나씩 이루어 개발해 나가는 걸 보면 진정한 기술강국이 아닌가 한다.

그리고 요즘들어 결코 우리는 안 해서 못하는 것 뿐이지, 못해서 안 하는 것이 아니다라는 것을 실감하고 있다.

앞으로 우리 연구기술자들에게 실패가 있더라도 비난만 하지 말고 따뜻한 말 한마디라도 보태어 힘을 실어주도록 하자.