고효율, 저비용, 친환경 발전시스템을 요구하는 글로벌 발전 플랜트 시장을 선도하기 위해서는 고온·고압에서 운전하는 Ultra Super Critical(USC, 초초입계압) 발전 시스템을 공급할 수 있는 기술 역량을 확보하는 것은 필수 요소이다. 두산중공업은 이러한 시장 요구에 선제적으로 대응해 왔으며, 그 노력의 일환으로 최신 기술을 적용한 Advanced 45” LSB(Last Stage Blade) 개발을 완료했다. 이번 4월 ‘이달의 엔지니어’는 두산의 45” LSB 개발을 주도적으로 수행한 두산중공업 유석주 수석이 선정됐다.
LSB는 증기터빈 내에서 가장 긴 회전 날개를 갖고 있는 부품으로 전체 터빈 출력의 10% 이상을 담당한다. 이는 터빈의 가장 중요한 핵심 부품임과 동시에 Turbo machinery 분야에서 최고 난이도의 기술이 적용되는 제품 중 하나이다. 특히, 두산중공업에서 개발한 Advanced 45” LSB는 성능과 신뢰성 측면에서 동급 세계 최고 수준이다.
유석주 수석은 진동 시험 및 설계 전문 역량과 다년간의 터빈 블레이드 연구 경험을 바탕으로 LSB 개발과정 전체를 이끌었다. 개발 착수 단계부터 기술적 난제 해결과 일정 단축 방안을 면밀하게 검토하고 실천해 계획보다 4개월 빠른 19개월 만에 성능 및 신뢰성 검증 시험을 성공적으로 완료했다. 특히 극한의 비정상 유동 상태에서 대형 LSB에 발생하는 유체유발진동(Flutter)은 Global Top Tier Company 중에서도 오직 소수만이 해결한 난제였다. 유 수석을 비롯한 LSB 개발자들은 다양한 해석 방법을 적용, 평가하고 최고 전문가의 자문을 받는 한편, 유사 모델의 LSB 시험에 이르기까지 가용한 모든 방법을 강구했다. 이를 통해 Flutter 발생 가능성을 예측하는 최적의 프로세스를 도출해 LSB를 설계함으로써 단번에 개발하는데 성공할 수 있었다.
개발된 Advanced 45” LSB 적용으로 증기터빈 효율을 개선함으로써 2018년 1000MW 삼척 화력발전소 수주에 기여했으며, 기 수주한 1000MW USC 증기터빈에 적용하여 최소 0.5% 이상의 열 소비율(Heat rate) 개선(재무적 효과 2000억 원 수준)이 기대된다.
* 이달의 엔지니어 : 지주부문 CTO에서는 제품과 서비스, 시스템과 프로세스 개선을 통하여 회사 경쟁력을 높이기 위한 두산 엔지니어들의 노력을 인정하고 격려하기 위해 매달 ‘이달의 엔지니어’를 선정하고 있다.
