[대한민국 대표기업] 두산중공업, 폐열 이용한 소형발전소 상용화

초임계 이산화탄소 발전기술


[ 도병욱 기자 ] 두산중공업은 최근 미래 먹거리인 초임계 이산화탄소 발전기술과 초초임계압(USC) 석탄화력발전소 기술 확보에 집중하고 있다.

초임계 이산화탄소 발전기술은 이산화탄소를 가열해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 기술이다. 고온·고압의 증기로 발전소 주기기인 터빈을 움직이게 하는 기존 방식보다 효율이 높다. 설비 소형화가 가능하다는 장점도 있다. 시멘트 철강 등 산업 플랜트에서 나오는 폐열을 활용할 수도 있다. 선진국들이 상용화 경쟁을 치열하게 펼치고 있는 가운데 두산중공업도 최근 상용화를 시작했다.

두산중공업은 지난 6월 미국 에코젠파워시스템스와 초임계 이산화탄소 발전설비 기술협약을 맺었다. 에코젠파워시스템스는 7메가와트(㎿)급 초임계 이산화탄소 발전설비 기술을 보유하고 있는 회사다. 두산중공업 관계자는 “이산화탄소는 31.04도, 72.8기압으로 발전에 최적화한 초임계 상태(액체와 기체의 특성을 모두 갖고 있는 상태)로 만들 수 있다”며 “물을 끓여 증기를 만드는 것보다 적은 에너지가 필요해 비용을 줄일 수 있다”고 설명했다. 송용진 두산중공업 전략기획총괄은 “세계 초임계 이산화탄소 발전기술시장은 연간 2조원 규모로 추산된다”며 “두산중공업은 매년 1000억원 이상의 매출 달성을 목표로 하고 있다”고 말했다.

두산중공업은 지난 3월 한국형 USC 석탄화력발전소를 수주했다. 7000억원 규모의 강릉 안인화력발전소 주기기 공급 계약을 맺었다. 안인화력발전소는 1000㎿ 규모이며, 1000㎿급 한국형 USC 2기가 공급된다. 원자력발전소 규모다. USC 방식은 석탄화력발전이 진화한 기술이다. 기존 화력발전에 비해 증기 온도가 50도가량 올라가고 압력도 높아진다. 증기의 압력과 온도가 올라갈수록 발전 효율이 높아지고 연료 소비가 줄어든다. 회사 관계자는 “증기 온도가 10도 오르면 발전 효율이 0.5%포인트 높아진다”고 설명했다.

USC시장의 전망도 밝다. 제6차 전력수급기본계획에 따르면 정부는 2027년까지 총 29.6기가와트(GW)의 신규 발전설비를 건설할 예정이며, 그중 절반 이상인 15.3GW 규모가 화력발전이다. 이 가운데 USC 기술을 적용한 화력발전설비가 10GW 이상, 최소 10기 이상 건설될 것이라는 관측이다. 세계 석탄화력발전시장 역시 대형화·고효율화 추세가 이어지고 있기 때문이다. 두산중공업 관계자는 “한국 발전산업이 한 단계 진화했다는 의미와 함께 해외 시장에 USC 모델을 수출할 수 있음을 알린 것”이라고 말했다.

도병욱 기자 dodo@hankyung.com

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