[인사이트코리아=손민지 기자] “올해는 340여개 국내 산학연이 함께 이루어낸 K-가스터빈 수주를 본격 확대하는 원년이 될 것이다. 가스터빈 개발 성공으로 얻은 자신감과 기술력으로 고효율 무탄소발전 기술로 부상하는 수소터빈 분야에서 글로벌 선도기업으로 자리매김하겠다.”

박지원 두산에너빌리티 회장은 7일 오전 창원 두산에너빌리티 본사에서 열린 가스·수소터빈 제작 현장 방문 행사에서 수소터빈 사업 의지를 강조하며 이같이 밝혔다.

정부가 지난해 발표한 10차 전력수급기본계획에 따르면 LNG발전 설비용량은 2024년 45.3GW에서 2036년 64.6GW로 증설될 전망이다. 수소 발전은 50% 혼소 등을 통해 2030년 6.1TWh, 2036년 26.5TWh로 발전량을 빠르게 늘려갈 예정이다.

‘수소 DNA’ 심는 두산…중심축 된 두산에너빌리티 

수소 산업이 본격적인 성장기에 진입할 것이라는 전망이 나오면서 두산은 이를 실적 개선을 위한 비장의 카드로 삼고 관련 생태계 확장에 박차를 가하고 있다. 두산은 생산부터 유통, 활용에 이르기까지 모든 밸류체인을 구축해 나가고 있다. 특히 수전해 시스템과 수소액화플랜트 등을 통해 수소 생산과 유통에 나서고 있다.

국내 1위 수소연료전지 회사 두산퓨얼셀은 대표적인 수소 활용 분야인 수소연료전지 시장을 주도하고 있다. 발전용 인산형연료전지(PAFC)를 비롯해 고체산화물연료전지(SOFC) 등 차세대 수소연료전지 사업화를 진행 중이다. 양성자 교환막(PEM) 방식 수전해 시스템은 연내 실증에 들어갈 예정이다. 두산밥캣은 ‘수소 지게차 1호기’ 출하식을 최근에 여는 등 저마다 수소산업 활성화와 저변 확대에 소매를 걷어붙이고 있다.

특히 두산에너빌리티는 이러한 움직임의 중심에 있다. 제주에서 풍력을 연계한 그린수소 생산 플랜트 국책과제에 참여해 지난해 상업운전에 들어갔으며, 오는 2027년을 목표로 400MW급 초대형 수소전소터빈 개발에 나서고 있다.

세계 다섯 번째로 발전용 대형 가스터빈 개발에 성공한 두산에너빌리티는 수소가스터빈 개발 쪽으로 사업 영역을 확장하고 있다. 수소가스터빈은 천연가스 대신 수소를 사용하며 기존 복합화력발전소의 인프라를 활용하면서 노후 가스터빈을 대체할 경우 적은 비용으로 친환경 발전소 전환이 가능하다는 장점이 있다.

두산에너빌리티는 2020년부터 산업통상자원부 국책과제로 고효율 H급 수소터빈의 수소 혼소 50% 기술을 개발 중이다. 개발된 기술은 한국동서발전 울산복합발전소에서 실증한다. 기존 수소터빈(E급) 대비 연간 약 460억원의 연료비 절감과 연간 5만톤 추가 탄소배출 감축이 가능하다.

최근에는 경남 창원에서 국내 최초 액화수소 생산시설을 본격적으로 가동하기 시작했다. 국내 최초로 준공되는 수소액화플랜트는 수소의 효과적인 저장 및 운송 분야에서 이정표가 될 전망이다. 두산에너빌리티는 향후 30년간 창원 액화수소플랜트의 운영 및 유지보수(O&M)를 맡을 예정이다. 창원 액화수소플랜트에서는 하루 5톤, 연간 약 1800톤의 액화수소를 생산할 수 있다.

액화수소는 기체수소를 영하 253℃의 극저온 상태로 냉각해 액화한 것을 말한다. 천연가스를 개질해 고순도 기체 수소를 생산한 후, 핵심 과정인 콜드박스 설비를 통해 생산된다. 기체수소 대비 부피를 800분의 1까지 줄일 수 있어 운송효율이 10배 이상 높은 것으로 알려져 있다. 이 기술은 수소의 대량 운송을 가능하게 해 관련 생태계 확장을 촉진할 기술로 주목받아왔으나, 국내에 액화수소 사용 사례가 없어 안전기준이 부재한 상황이었다. 이에 따라 정부가 규제샌드박스 실증 특례 등을 통해 액화수소 플랜트 구축, 기자재 부품 국산화 등을 지원해왔다.

그룹 미래 먹거리 일찍이 점찍은 박지원

박지원 회장은 박정원 두산그룹 회장의 동생으로 핵심 계열사인 두산에너빌리티의 최고경영책임자(CEO)를 맡고 있다. 현재 두산그룹은 수소를 미래 먹거리로 점찍고 주력 계열사를 통해 사업화에 힘쓰고 있는데 박 회장은 두산의 수소 사업 다각화를 이룬 장본인이라고 할 수 있다.

박 회장이 두산중공업 대표이사 회장이던 시절, 두산중공업은 2019년 4월 창원시와 손잡고 액화수소를 하루 0.5톤 생산하는 수소 액화플랜트의 실증사업에 들어갔다. 이 사업은 두산중공업이 2020년 11월 하루 5톤의 액화수소를 생산하는 수소 액화플랜트 건설사업을 수주하는 결실로 이어졌다.

박 회장은 당시 수소사업에서 두산중공업과 자회사 두산퓨얼셀이 장기적으로 시너지를 내는 방안을 검토했다. 듀산퓨얼셀 정관에 ▲수소생산시설 설치 및 운영 ▲수소연료 생산 등 수소 밸류체인의 업스트림사업과 ▲수소연료공급시설 설치 및 운영 ▲수소연료 공급 및 판매 등 미드스트림사업을 새롭게 추가해 미래 준비에 나섰다.