최근 세계 발전플랜트 업계에서 눈에 띄는 트렌드는 석탄화력이다. 발전시장의 시선이 ‘친환경’, ‘고효율’을 향하면서 해당분야에 대한 다양한 연구·개발이 이어지고 있다. 하지만 시간이 흐르면서 가장 전통적 발전형태인 석탄화력의 가치가 재조명 받는 분위기다. 최근 각종 첨단설비와 융합하며 새롭게 다가서고 있다. 합리적인 원가경쟁력을 유지하면서 기술혁신으로 유해물질을 감소시키고 발전효율을 높인 것이다.

두산중공업은 지난 3월 7000억 원 규모의 강릉안인화력발전소 주기기 공급 계약을 체결했다. 강릉안인화력발전소는 총 2000MW 규모로, 1000MW급 한국형 초초임계압(USC) 석탄화력발전소 2기가 공급될 예정이다. 이는 원자력발전소 수준의 대형설비다. 앞서 2013년엔 8500억 원 규모의 신보령 화력발전소 1, 2호기 주기기 공급 계약을 맺었다. 신보령 화력발전은 1000MW급 USC 신기술을 실증하는 사업이다.

USC 방식 화력발전기술은 그 동안 미국, 일본 등 일부 선도업체만 보유한 기술이었다. 그러나 두산이 독자모델 개발에 성공하고, 국내 수주를 통해 잇따라 국산화 실적을 확보하면서 해외시장 진출도 가능해졌다는 시장의 평가다.

USC방식은 ‘석탄화력발전의 진화’로 볼 수 있다. USC는 터빈에 유입되는 증기의 압력이 246㎏/㎠ 이상이고, 증기온도가 593℃ 이상인 발전시스템을 말한다. 증기의 압력과 온도가 높을수록 발전효율이 높아지고 연료소비를 줄일 수 있다.

1000MW급 USC 제품은 현재까지 ‘친환경’, ‘고효율’ 트렌드에 가장 적합한 제품으로 손꼽힌다. 기존 화력발전 방식으로 제작된 500MW급(보령 7, 8호기)과 비교 할 때, 신보령 1, 2호기는 증기 온도가 566~593℃에서 610~621℃로 올라갔고, 압력은 246㎏/㎠에서 256㎏/㎠로 높아졌다.

두산중공업은 이 같은 고온·고압 증기를 견디는 특수소재도 개발해 기존 글로벌 선도업체와 비교해도 뒤지지 않을 만큼 기술경쟁력을 갖췄다. 이산화탄소와 황산가스, 질산가스 등 유해물질 배출까지 줄였다. 동일한 양의 화석연료로 더 많은 전기를 생산해 원가경쟁력과 효율을 높이고, 유해 환경에 대한 부담까지 줄였으니 일석이조인 셈이다.

시장전망도 밝다. 국내 제6차 전력수급기본계획에 따르면 앞으로 2027년까지 총 29.6GW의 신규 발전설비를 건설할 예정이며, 화력발전 규모는 15.3GW로 전체의 절반이 넘는다. 이중 USC 기술을 적용한 화력발전설비가 10GW 이상, 최소 10기 이상 건설될 계획이다. 세계 석탄화력발전시장 역시 점차 대형화, 고효율화 추세이며 이산화탄소 배출을 줄이는 환경규제도 매년 강화되고 있다. 권도경 기자/kong@