국내 최대 용량·세계 최고 효율…합천수력에 설치·검증 완료
노후 외국산 설비 대체 및 해외 시장 진출 경쟁력 확보 기대
한국수자원공사는 50MW급 규모의 수력발전설비 핵심부품인 수차 ‘러너(Runner)’ 국산화에 성공했다. 사진은 실증을 위해 수자원공사 합천댐지사의 합천수력발전소에 러너를 설치하는 모습.
그동안 유럽과 일본산 제품에 의존해오던 수력발전 핵심 부품이 순수 국내 기술로 개발됐다. 향후 노후화된 외국산 수력설비를 대체하는데 기여할 것으로 기대된다.
한국수자원공사(사장 박재현)는 50MW급 규모의 수력발전설비 핵심부품인 수차 ‘러너(Runner)’ 국산화에 성공했다고 27일 밝혔다.
러너는 물의 위치에너지를 기계적 회전에너지로 변환시키는 부품이다. 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 물이 수차 러너를 회전시키며 이때 발생하는 회전에너지로 발전기를 가동해 전기를 생산한다.
한국에너지기술평가원의 ‘에너지기술개발사업’ 과제인 이번 러너 국산화 개발은 2015년부터 올해까지 5년 4개월간 진행됐다. 총 80억 6100만원의 연구비가 투입됐다.
수자원공사가 설계 검증 및 품질관리를 맡고 기계연구원이 러너 설계, 금성이앤씨에서 모의실험용 수차를 제작했다. 모의실험은 수자원공사 수차성능시험센터에서 담당하고 이케이중공업이 실물 러너에 대한 제작과 설치를 담당했다.
이번에 개발한 50MW급 수차 러너는 설계부터 제조 및 실험까지 모든 과정을 국산화했다. 50MW급 개발은 국내 최초 사례로 관련 설비 중 국내 최대 용량이다. 50MW급 설비는 2400가구가 1년 동안 사용 가능한 연간 약 7만 5000MWh의 전기 생산이 가능하다.
효율은 세계 최고 수준인 94.7%에 달하며, 기존의 외국산 설비보다 높다. 이에 따른 발전량 증가는 연간 533.3이산화탄소톤(tCO2)의 온실가스 절감하는 효과를 얻을 수 있다.
현재 국내에서 사용되고 있는 중규모급 수력발전용 수차는 대부분 1970~1990년대에 설치된 일본 또는 유럽 기업의 제품이다.
이번에 국산화된 러너는 국내에서 사용 중인 중규모급 수력발전설비(25MW~60MW) 교체 시 외국산 설비와의 경쟁에서 성능과 가격, 설치 측면에서 우위에 설 수 있을 것으로 보인다. 또 국내 기업의 기술력 향상 및 해외 수력발전시장 진출과 고용 창출 효과도 기대된다.
실제로 수차 러너의 성능을 실증한 수자원공사 합천댐지사의 합천수력발전소의 경우 1989년 준공 이후 30년 이상 운영해온 노후 설비를 국산 설비로 교체하며, 약 28억원의 도입 비용을 절감했다.
수자원공사는 2030년까지 사업비 6428억원을 투입해 10개 수력발전소의 노후 설비를 점진적으로 교체할 계획이다.
박재현 수자원공사 사장은 “민간기업과 공공부문이 5년 넘게 협력해 이룬 국산화 성과를 통해 청정에너지인 수력발전의 대외 의존도를 크게 낮춰 에너지 안보에 기여하는 한편 해외 수력발전 시장에서도 우위를 갖출 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
한편 세계수력협회(IHA)에 따르면 2050년까지 전 세계에 약 850GW의 수력발전 용량이 추가로 설치될 전망이다. 이는 국내 수력발전 용량 6728MW의 320배에 달하는 규모다.
