<세계 가스터빈시장을 잡아라!>
6년 뒤 규모만 200조, 新 노다지시장으로 ‘상한가’
<세계 가스터빈시장을 잡아라!>
6년 뒤 규모만 200조, 新 노다지시장으로 ‘상한가’
  • 김진철 기자
  • kjc@energytimes.kr
  • 승인 2011.08.19 15:09
이 기사를 공유합니다

기후변화대응 등 가스화력발전 증가에 따른 가스터빈 수요 급증
미국·독일 등 일부 국가서 독점…국내 기술개발 ‘걸음마’ 수준

세계 에너지시장에서 가스터빈이 중요한 발전전원의 핵심설비로 급부상하고 있다.

최근 기후변화대응이란 지구촌과제와 맞물려 청정에너지에 대한 요구가 빗발치고, 경제성장을 동반한 개발도상국의 늘어나는 전력수요를 맞추는 적합한 발전전원 중 하나로 손꼽히기 때문이다.

특히 태양광발전이나 풍력발전 등 신재생에너지의 안정적인 전력공급 차원에서 가스터빈을 접목시킨 하이브리드 개념의 발전시스템이 각광을 받는 등 세계 가스터빈시장은 앞으로도 성장세를 지속적으로 이어갈 것으로 보인다.

일본 원전사고 당시 많은 전문가들은 일본 정부가 원전정책을 포기하는 대신 다른 발전전원을 찾을 것으로 분석했다. 이중 단기적으로 가장 적합하다고 손꼽은 발전전원이 가스터빈을 이용한 가스 화력발전이다.

그럼에도 불구하고 우리의 대형 가스터빈 시장 지배력과 핵심기술역량은 체계적이면서도 지속적인 정부 정책과 우호적인 환경조성을 위한 제도적인 장치 미흡으로 매우 낮은 상태다. 물론 우리 플랜트기업이나 발전사업자는 건설기술과 운영기술을 앞세워 세계 가스발전시장에서 잇따른 승전보를 보내오고 있다.
정부는 이 여세를 몰아 한국형 대형 가스터빈 기술개발을 위한 당찬 포부를 밝혔다.
 


세계 가스터빈시장 성숙단계 진입
선진·개도국 떠나 수요 급증 예상

세계 가스터빈시장은 성숙단계에 접어들었다.

지난 2008년 기준 7.5% 성장과 2만484억 달러에 달하는 시장이 형성됐다. 배기가스규제를 비롯해 저렴한 투자비와 운영비 등의 영향으로 가스 화력발전에 대한 관심이 증대되면서부터다.

‘McCoy Power Report’에 발표된 자료에 따르면 2000년부터 2009년까지 100MW급 이상 가스터빈 판매량은 430GW로 연평균 43GW 수준이며, 아시아와 아프리카의 수요증가로 대륙별 판매량은 평준화된 것으로 나타났다.

특히 지난 2006년 가스터빈을 기반으로 한 가스 화력발전의 발전량은 20%가량이며, 앞으로 2008년부터 2017년까지 10년 간 발전설비의 46% 증가와 1373억 달러(한화 200조 원) 규모의 가스터빈시장이 창출될 것으로 전망됐다.

대륙별 가스터빈시장을 살펴보면 유럽시장이 눈에 띈다. 유럽의 2007년도 시장규모는 4923억 달러. 전력수요가 늘어나고 배기가스규제 강화, 노후 원전과 석탄 화력발전 대체 수요로 각광을 받으면서 시장이 점차 팽창하고 있다. 유럽의 가스 화력발전시장은 활기를 띌 것으로 분석됐다.

특히 영국은 배기가스규제로 총 발전설비용량의 37%를 가스 화력발전으로 전환할 예정이며, 20GW의 가스 화력발전소를 건설할 계획이다.

지난 2008년 기준 아시아와 오세아니아의 가스터빈시장 규모는 3866억 달러. 석탄가스화복합발전 기술개발에 힘입어 오는 2015년까지 3.3%의 가스터빈시장이 추가로 더 성장할 것으로 전망됐다.

인도는 가스터빈을 활용한 IPP(Independent Power Provider, 민간발전)사업을 독려하고 있으며, 중국은 지난 2000년부터 2007년까지 자국 내 천연가스 생산량을 129%까지 증가시키고 가스 화력발전소를 건설하고 있다. 또 호주와 뉴질랜드에서도 가스 화력발전사업이 증가추세에 있으며, 앞으로 잠재적 가스터빈시장을 분류되고 있다.

남미시장은 수력발전과 석탄 화력발전에 따른 전력공급 부족과 전력수요 증가로 인해 가스 화력발전사업이 추진 중이다. 특히 눈에 띄는 국가는 브라질과 멕시코, 아르헨티나 등이며, 이들 국가는 최근 경제성장과 더불어 유망시장으로 손꼽히고 있다.


美·獨·佛·日 가스터빈시장 80% 독점
각 국 정부의 적극적인 정책의 결실

세계 대형 가스터빈시장은 핵심기술을 보유한 미국의 GE(43%), 독일 Siemens(15%), 프랑스 Alstom(10%) 일본 MHI(10%) 등에서 독점하고 있다.

지난 1980년대 중반 TIT(Turbine Inlet Temperature, 터빈입구온도) 1100℃의 E-Class 기술개발로 가스터빈 효율이 33∼35%를 달성했으나, 지금은 TIT 1397∼1497℃ 수준인 G-Class와 H-Class 가스터빈 기술개발로 효율이 39%에서 40%까지 올라갔다.

지난 2000년대 중반 인터쿨러를 적용한 단일 사이클(Simple Cycle)의 F-Class(TIT 1343℃) 가스터빈 기술개발이 완료되면서 효율은 44.5%까지 뛰어올랐다.

G-Class나 H-Class의 가스터빈을 기반으로 한 가스 화력발전의 출력은 800MW와 1000MW 규모로 증가하고 있으며, 이에 발맞춰 가스터빈의 출력도 기존 150MW 내외에서 최근 250MW 이상으로 늘어나는 추세다.

이들 대표기업은 든든한 정부의 정책적 지원 하에 가스터빈 기술개발의 향상을 도모하고 있다. 반면 우리는 이들에 비하면 턱 없이 부족한 실정. 가스터빈산업이 고부가가치 기술집약적 국가전략산업임에도 불구하고 정부는 정책적 지원에 손을 놨고, 관련 기업은 높은 리스크를 우려 기술개발에 주춤하게 된 것.

현재 우리는 국책과제로 추진되는 5MW급 소형가스터빈개발과 발전용 대형가스터빈 고온부품 개발로 일부 기술만 확보한 상태. 우리나라를 대표할 만한 발전설비 제조업체인 두산중공업마저도 세계 시장에서는 걸음마 수준.

두산중공업은 지난 1990년대 GE와 라이센스 체결을 통해 중형 가스터빈 8기의 조립시험 수행을 시작으로 2005년 소형 가스터빈 기술개발 과제를 수주해 가스터빈 연소기를 비롯한 기반기술을 확보했다. 이어 2006년부터 5MW급 소형열병합발전용 가스터빈 개발사업, 2007년부터 MHI와 사업과 기술협력을 통해 4개의 대향 가스터빈 모델의 기술 확보를 추진 중이다.


韓 가스터빈 기술개발 로드맵 수립
맞춤형 상품개발…시장진입 앞당겨


우리 정부도 급성장하는 세계 가스터빈시장을 겨냥했다.

목표는 100MW급과 200MW급 가스터빈 기술개발. 정부는 이와 관련된 로드맵을 수립, 추진 중이다. 이 로드맵은 기술개발을 통한 빠른 기술의 독립을 이뤄낸 뒤 세계 가스터빈시장에 진출한다는 내용을 포함하고 있다. 선진기업과의 격차를 줄여보자는 취지다.

특히 새로운 시장을 급부상중인 중국과 인도 등 아시아에 진출하는 동시에 장기적으로는 대형 가스터빈 공급업체로 중동 등 기존 발전시장과 시베리아 지역 등 신규시장을 개척하자는데 목적이 있다.

주요 내용을 살펴보면 100MW급 가스터빈 기술개발과 관련 단기적으로 해외 선진기업과 공동개발과 국내 컨소시엄을 통한 최적 개발체계가 구성된다. 이 체계의 핵심은 제품 개발단계부터 우리 발전사업자를 컨소시엄에 포함시켜 실증사업 뒤 상업화, 바로 시장진입으로 이어질 수 있도록 한 조치다.

특히 50Hz와 60Hz를 공동으로 사용할 수 있는 가스터빈 개발은 주파수를 달리하는 국가별 관련 시장을 확보하자는 차원이다.

중기적으로는 50∼150MW급 가스터빈 포트폴리오를 구축하는 동시에 장기적으로는 신재생에너지 분야와 연계된 신 시장을 창출함으로써 국가 경쟁력을 확보할 수 있는 풍력-가스터빈·수력-가스터빈 하이브리드 발전시스템과 부생가스와 합성가스 등을 연료로 사용할 수 있는 가스터빈 모델 개발 등으로 추진된다.

200MW급 가스터빈 기술은 세계 시장에 부응할 수 있는 맞춤형 제품으로 개발된다. 우선 우리나라에서 운영 중인 가스 화력발전의 가스터빈과 소모품에 대한 기술개발이 단기적인 전략으로 손꼽힌다. 외산에 의존하던 가스터빈에 대한 수입대체와 수출주도 상품으로 육성하자는 취지다.

장기적으로는 최근 각광받는 IGCC 운영으로 생성된 합성가스 등 다양한 연료를 활용할 수 있는 모델을 개발하는데 초점이 맞춰진다.

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.