대형 원전부터 SMR까지…'무탄소에너지 시대' 이끄는 두산

[미리 만나는 그린비즈니스위크 2023]두산

두산그룹이 원전 기술의 현재와 미래를 오는 22일부터 사흘간 서울 코엑스에서 개최되는 '그린비즈니스위크 2023(이하 GBW 2023)'에서 선보인다. 현재 글로벌 원전 시장을 이끄는 대형 원전과 앞으로 원전 시장을 주도할 것으로 예견된 소형모듈원전(SMR) 관련 사업 모델을 행사장에 전시한다. 해상풍력과 수소연료전지 사업의 차세대 모델도 공개한다. 원전과 신재생에너지 등 그룹이 전개하는 모든 에너지 사업을 총망라해 원전이 끌고 신재생이 미는 실현 가능한 '무탄소 에너지 시대'의 미래를 행사장에서 보여준다는 계획이다.

그룹 차세대 에너지 계열사 두산에너빌리티는 올해 두산 부스는 물론, GBW 행사의 핵심이기도 하다. 두산에너빌리티는 △핵분열을 통해 열을 만드는 원자로△발생한 열로 증기를 생산하는 증기 발생기△증기로 다시 전력을 생산하는 터빈 발전기 등 원전의 핵심 기기인 '주기기'의 국내 유일 전문 제작사다.

지난 4년간 매년 GBW 행사에 참여한 두산에너빌리티는 5년째인 올해 처음으로 원전 사업 관련 전시에 나선다. 현재 원전 시장을 주도하는 대형원전의 주기기 사업 모델을 전시해 소재 생산, 기기 설계 및 제작, 그리고 유지보수를 위한 서비스 분야까지 원전산업 전과정에 걸쳐 핵심 역할을 수행하는 회사의 기술을 알린다는 계획이다. 두산에너빌리티는 세계 최고 수준 기술력을 바탕으로 국내 460여개의 협력사와 함께 국내 뿐만아니라 미국, 중국, 아랍에미리트(UAE) 등 원자로 34기와 증기발생기 124기를 납품한 경험이 있다.

두산이 원전 사업모델을 GBW에 전시하는 올해는 무탄소 시대를 향해 가는 국제사회 에너지 패러다임의 전환기이기도 하다. 수소와 풍력, 태양광 등 신재생에너지만으로 무탄소 시대를 달성하기엔 현실적 한계가 있기에 효율적이고 깨끗하며 안전한 원전을 에너지 생태계 안에 끌어들여 무탄소시대 달성 시점을 앞당기자는 것이 세계 주요국 '에너지 믹스'의 트랜드가 됐다.

두산에너빌리티는 올해 행사에 대형 원전 주기기 사업모델과 함께 사용후핵연료 운반·저장 용기인 캐스크(Cask) 사업 모델도 전시한다. 원전에서 원료로 사용된 뒤 배출되는 사용후핵연료는 초기 5년 간 물로 채워진 수조 안에서 습식저장방식으로 냉각한 후, 수조 외부에서 건식저장방식으로 보관된다. 이 때 사용되는 캐스크는 방사선과 열을 안전하게 관리해야 하므로 특수 설계와 고도의 제작기술이 필요하다. 두산에너빌리티는 최근 이 기술을 국산화해 국제입찰경쟁을 거쳐 한국수력원자력과 사용후핵연료 건식저장시스템 종합설계용역 계약을 체결했다.

두산에너빌리티는 올해 행사에서 SMR 사업 모델 전시를 통해 '원전의 미래'도 제시한다. SMR은 전기출력 300㎿e(메가와트) 이하급의 원자로다. 모듈을 조립하는 방식이어서 건설비용은 대형 원전의 30분의 1 정도인 3000억원에 그친다. 중대사고 확률은 10억년에 1회 수준에 불과하다. 안전하며 경제적인 원전이어서 '원전의 미래'로 통한다. 두산에너빌리티는 SMR 파운드리 회사로서 현재 다양한 SMR 혁신 설계 및 제작 기술을 개발중이다.

두산에너빌리티 관계자는 "원자력 주기기 제작 역량을 바탕으로 전세계 주요 SMR 개발사의 파트너가 돼 SMR 주기기를 최고의 품질로 제작할 것"이라고 말했다.


그룹의 올해 전시는 원전에만 그치지 않는다. 원전과 함께 그룹 풍력 사업도 담당한 두산에너빌리티는 3MW, 5.5MW, 8MW급 해상풍력 모델도 전시할 예정이다. 두산에너빌리티는 국내 최초 육·해상 풍력발전시스템 'WinDS3000' 개발에 성공한 후 그 기술력을 바탕으로 'WinDS3300', 'WinDS5500'을 연이어 개발했다. 또 8MW급 대용량 해상 풍력 모델 'DS205-8MW'의 국제인증을 취득하면서 설계 목표 검증을 완료한 상태다.

그룹 수소에너지 담당 계열사 두산퓨얼셀도 올해 행사에 참여한다. 인산형연료전지(PAFC)를 전시할 예정이다. 두산퓨얼셀의 PAFC는 전기와 열을 동시에 생산할 수 있으며, 복합효율이 약 90%에 이른다. PAFC는 98% 이상의 높은 국산화율을 통해 국내 수소 생태계 구축에도 기여하고 있다. 두산퓨얼셀은 현재 건설 중인 설비까지 포함해 약 560MW 이상의 PAFC 공급 실적을 낸 상태다.

이 밖에 고체산화물연료전지(SOFC)와 양성자 교환막(Proton Exchange Membrane, PEM) 방식의 수전해 시스템 등도 전시할 예정이다. 두산퓨얼셀 관계자는 "군산 새만금 산업단지에 50MW 규모 SOFC 공장을 준공해 양산 체제를 갖출 예정"이라며 "PEM 수전해 시스템은 전기에너지로 물을 분해해 수소와 산소를 생산하는 제품으로 1MW급은 수소버스 20여 대가 충전 가능한 약 430kg의 수소를 하루에 생산할 수 있다"고 말했다.