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한전 자회사들과 컨소시엄
세계 첫 100㎿급 상용화 추진
중형 수소터빈 실증사례 전무
성공땐 24조 세계시장 주도권 올해 초 열린 'CES 2024'에 전시된 두산에너빌리티의 수소전소 가스 터빈 모형.두산에너빌리티 
가스 터빈 국산화에 성공한 두산에너빌리티가 국책과제를 통해 발전용량 100㎿(메가와트)급 수소전소 터빈 실증에 도전한다.국책과제 수행 사업자로 선정돼 실증에 성공할 경우 세계 최초 100㎿급 수소전소 터빈 개발 타이틀을 거머쥘 전망이다.
9일 발전·에너지 업계에 따르면 두산에너빌리티는 한국전력의 발전 자회사 남동발전·중부발전·동서발전과 함께 컨소시엄을 구성해 지난달 말 산업통상자원부 산하 한국에너지기술평가원(에기평)이 주관하는 '중형급 유연발전용 수소전소 가스 터빈 기반 발전시스템 실증사업'을 신청했다.
이 사업은 신규 연구개발 과제로 에기평은 이달 최종 사업자를 선정할 예정이다.
발전업계에 따르면 이 컨소시엄이 사업을 따낼 경우 참여하는 발전사들은 실증에 필요한 수소 공급 업체로 SK E&S,월드컵 7번롯데케미칼,월드컵 7번롯데정밀화학 등을 고려하는 것으로 전해졌다.두산에너빌리티 관계자는 "내부 평가 과정을 진행하고 있으며 현재 과제 승인을 기다리고 있다"고 밝혔다. 
사업의 핵심은 중형급(최대 100㎿) 발전용 수소전소 터빈 개발이다.열효율 40%,월드컵 7번연소 온도 1500도 이상의 동급 최고 수준 성능을 보유한 수소전소 터빈을 개발하고 실증까지 마치는 것이 목표다.1단계로 2년6개월 내 수소전소 터빈 개발을 마무리 지은 뒤 2단계로 발전사들이 복합발전소 등 실증에 필요한 설비와 수소를 공급하는 순서로 진행될 예정이다.정부는 이번 연구개발 사업에 120억원을 투입한다.
발전용 수소전소 터빈은 '무탄소 에너지원'인 수소를 100% 연료로 활용하는 가스 터빈이다.액화천연가스(LNG)를 섞어 연료로 활용한 탓에 탄소를 배출할 수 밖에 없는 수소혼소 가스 터빈과 달리 탄소 배출량이 '제로(0)'다.친환경 발전에 있어 '궁극의 기술'로 분류된다.
에기평이 추진하는 수소전소 터빈 실증 용량이 한국형 표준원전 1기의 발전용량(1400㎿)의 14분의 1에 해당하는 소량이지만 의미를 갖는 이유도 여기에 있다.
두산에너빌리티의 도전이 주목받는 이유는 전 세계적으로 100㎿급 수소전소 터빈의 실증을 마친 사업자가 전무한 상황이어서다.에너지업계에 따르면 현재 가스터빈 개발의 트렌드는 천연가스와 수소를 혼합해 연료로 쓰는 '수소혼소' 모델이다.세계적 가스터빈 업체인 미국 제너럴일렉트릭(GE)은 고농도 수소 연소기를 개발해 수소혼소율 50%의 대형 가스 터빈 실증을 추진 중이며 독일 지멘스 역시 혼소율이 30% 수준으로 실증을 진행 중인 것으로 전해졌다.
아울러 두산에너빌리티는 일본 야노경제연구소 전망대로 2030년 2조8440억엔(약 24조원) 규모로 성장할 수소 터빈 시장에서 주도권을 선점할 수 있을 것으로 보인다.
[최현재 기자]
