한전 전력연구원(원장 이중호)은 가스터빈 블레이드 시제품과 재생정비를 수행한 블레이드의 성능검증 기술을 개발해 현장에 적용했다고 6일 밝혔다.
가스터빈(GT)은 정부의 탄소중립 정책에 따라 최근 빠르게 증가하고 있는 재생에너지 설비의 간헐성과 변동성을 보완해주는 역할을 하고 있다. 하지만 최근 LPG를 연료로 사용하는 비중이 높아지면서 국외 제작사에 대한 의존도가 높던 가스터빈 핵심부품의 수명이 기존 예상 대비 감소해 해당 부품의 운영·정비·교체 비용이 증가하고 있다.
이를 해결하고자 국내 가스터빈 산업계가 핵심부품 제작과 운영기술 국산화를 통해 가스터빈 블레이드 시제품 제작에 성공했으나 검증할 수 있는 기술이 없어 실제 현장 적용까지 이어지지는 못했다.
이에 전력연구원은 국내에서 제작한 가스터빈 블레이드와 재생정비 블레이드의 현장 활용을 위해 검증 절차 기술을 개발하고 최근 성능검증 설비 구축을 완료했다.
재생정비는 블레이드의 정격수명을 모두 사용한 블레이드를 다시 사용할 수 있도록 정비하는 것을 말한다. 가스터빈 블레이드는 고온에서 고속으로 장시간 운영돼 고주기 피로 환경에 노출돼 있어 지속적인 사용을 위해서는 재생정비가 필요하다. 재생정비 블레이드를 사용함으로써 블레이드의 수명을 증가시켜 교체 비용을 절감할 수 있다.
전력연구원은 블레이드의 성능검증을 위해 가동·정지에 따른 부하의 영향을 평가하는 저주기 피로시험, 원심력에 따른 강도를 평가하는 가속도 시험, 열 피로 환경을 모사해 평가하는 열 피로 시험, 진동에 의한 피로 성능을 평가하는 고주기 피로 시험기술 등을 확보했다.
이어 확보한 기술과 설비를 바탕으로 국내 기업에서 개발한 국산 블레이드 시제품과 재생정비를 마친 블레이드 부품의 성능을 검증했다. 또 기술의 표준화를 위해 전력산업기술기준(KEPIC, Korea Electric Power Industry Code)과 함께 인증 절차를 진행 중이며 내년 초까지 표준화 등록을 마칠 계획이다.
향후 발전소 현장에 본격 적용되면 국내 시제품의 검증 시간과 비용을 줄이고 발전소 부품의 교체주기를 판단할 수 있는 기준을 제공해 운영비 절감에도 기여할 것으로 기대된다.
전력연구원 관계자는 “국내 블레이드 제작사에 국산 부품의 성능검증 기술을 제공하고 발전사는 해당 부품을 신뢰성 있게 사용할 수 있도록 지원할 것”이라며 “기술 자립을 통해 블레이드의 제작 및 운영비용을 절감해 전력산업의 경영 효율을 높이겠다”고 말했다.
