[파이낸셜뉴스] 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구센터 윤경중 박사팀은 물을 전기 분해해 수소를 만드는 장치의 새로운 부품을 개발했다. 이 부품은 고온 수전해용 나노촉매로 600도 이상의 고온과 1A/㎠ 이상의 강한 전기흐름에도 오랫동안 견딜 수 있다. 11월 30일 KIST에 따르면, 연구진은 실제 수전해 장치에 사용되는 이 나노촉매를 144㎠ 규모의 대면적 상용 셀에 적용했다. 그결과 400시간이 넘도록 사용해도 성능이 떨어지지 않아 안정되게 작동했다. 또한 수소 생산 속도가 4.3N㎥/㎡h로 나와 기존 생산량보다 2배 이상 증가했다. 100도 이하의 온도에서 작동하는 저온 수전해 방식은 장치의 안정성과 소재 개발 측면에서 장점이 있어 기술성숙도가 높다. 이에 반해 고온 수전해 방식은 물을 분해하는데 소모되는 전기에너지가 적어 생산비용이 낮지만 높은 온도로 인한 소재의 부식, 구조 변화 등의 문제가 상용화를 가로막고 있다. 특히, 저온 수전해 기술의 성능을 올리기 위해 사용하고 있는 나노소재 촉매는 작동 온도가 높으면 열화가 빠르게 일어나 고온 수전해 방식에는 활용이 어려웠다. 연구진은 투과전자현미경 등의 분석 장비로 고온 수전해 전지에 적용되는 페로브스카이트 나노촉매의 특성 변화 과정을 분석해 스트론튬 탄산염, 코발트 산화물 등 전지의 열화를 유발하는 원인물질을 밝히고 이를 제거해 높은 온도에서도 나노촉매의 모양과 크기를 유지하는 데 성공했다. 윤경중 박사는 "나노소재를 고온 수전해 기술에 적용한 이번 연구 성과는 생산성과 내구성이라는 두 마리 토끼를 잡은 것"이라며 "향후 청정 그린수소가 그레이수소에 대한 가격 경쟁력을 가질 수 있다"고 말했다. 그러면서 "상용화를 위해 고온 수전해 셀 제조업체와 협력해 양산용 자동화 공정 기술을 개발할 계획"이라고 덧붙였다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 수전해용 촉매를 화학공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 두산에너빌리티는 자체 개발한 복합발전용 630℃급 로터(Rotor)를 처음 상용화한다. 고강도·고인성 630℃급 로터를 제작할 수 있는 기업은 두산에너빌리티가 전 세계에서 유일하다. 24일 두산에너빌리티는 630℃급 로터가 적용된 스팀터빈을 보령신복합발전소에 공급한다고 밝혔다. 이 발전소는 한국형 표준 가스복합 모델이 적용되는 첫번째 프로젝트다. 두산에너빌리티가 가스터빈, 스팀터빈 등 주기기를 공급한다. 이 중 가스터빈은 380MW급 초대형이다. 복합발전은 스팀터빈을 가동해 2차로 전력을 생산하는 방식이다. 가스터빈을 가동해 전력을 1차 생산하고 가스터빈에서 나오는 배기가스열로 증기를 생산한다. 터빈에서 원통형 로터는 핵심 부품이다. 터빈, 발전기와 같이 고속으로 회전하는 기기에서 회전축 역할을 한다. 무게는 17.5 ~ 37t, 직경은 0.95 ~1.28m, 길이는 6.1~8.5m의 대형 단조품이다. 이 로터에 다수의 블레이드를 부착해 스팀터빈을 제작한다. 앞서 지난 2020년 두산에너빌리티는 국책 사업(전략핵심소재자립화 기술개발)으로 경남 창원 본사의 주단조 공장에서 630℃ 로터 개발에 착수했다. 이후 2년여 만에 제품 개발에 성공했다. 두산에너빌리티 관계자는 "기존 로터는 630℃ 고온에서 강도와 내구성을 보장할 수 없다"며 "그렇다고 기존 로터에 맞추기 위해 복합발전 스팀 온도를 냉각하면 효율이 떨어지기 때문에 630℃급 로터를 개발하게 된 것"이라고 말했다. 630℃급 로터를 개발하려면 고도의 제강·단조·열처리 기술이 필요하다. 두산에너빌리티는 가스터빈, 스팀터빈 뿐아니라 원자로, 보일러 등 발전 주기기의 소재 개발 및 제작 역량을 갖고 있다. 특히 두산에너빌리티는 2002년부터 초초임계압(USC) 기술 개발에 착수, 고온 고압용 소재 개발 및 제작 기술도 확보했다. 송용진 두산에너빌리티 전략혁신부문장은 "세계 최고 수준의 소재 개발 및 제작 역량을 갖췄다는 자부심을 갖고 앞으로도 경쟁력 있는 제품을 지속 개발해 나가겠다"고 말했다. skjung@fnnews.com 정상균 기자

[파이낸셜뉴스] 한국서부발전과 한전KPS가 가스터빈 고온 부품의 재생정비 기술 국산화를 추진한다. 가스터빈 고온부품 조달 및 정비는 100% 해외 제조업체에 의존하고 있다.  11일 서부발전에 따르면, 서부발전과 한전KPS는 전량 해외에서 도입·운영하는 가스터빈의 재생정비기술을 국산화하기 위한 기술협력 협약을 체결했다. 최신 가스터빈의 고온부품 제조와 재생정비기술은 현재 100% 해외 제조사에 의존하고 있다. 이 때문에 가스터빈 제작사는 연간 1000억원 규모에 달하는 고온부품, 재생정비 사후서비스에서 이익을 내고 있다. 이에 서부발전은 국산화 관련 조직을 만들어 발전설비 기술자립에 적극 나섰다. 서부발전은 연간 350억원 규모인 가스터빈 고온부품 재생정비 기술을 국산화하기 위해 2년 전부터 미국 전력연구소(EPRI), 전력연구원 등과 재생정비 절차 개발을 추진, 완료 단계에 이르렀다. 이를 바탕으로 올 하반기부터 가스터빈 고온부품 재생정비 실증사업을 추진할 예정이다. 김병숙 서부발전 사장은 "그 동안 시도된 적 없었던 국내 발전사, 정비사, 전력연구기관의 대규모 기술협력은 선진국에 비해 뒤처진 국내 가스터빈 재생정비 생태계의 근본적 체질을 개선하는데 시금석이 될 것"이라고 말했다. skjung@fnnews.com 정상균 기자

[파이낸셜뉴스] 두산에너빌리티는 세계 다섯 번째로 개발에 성공한 발전용 대형 가스터빈이 '2024 올해의 10대 기계기술'로 선정됐다고 13일 밝혔다. 한국기계기술단체총연합회가 매년 발표하는 '올해의 10대 기계기술'은 국내에서 개발된 우수한 기계 분야의 제품과 기술을 선정해 연구자들의 노고를 기리고 대한민국 기계 기술의 우수성을 알리기 위해 제정됐다. 두산에너빌리티는 2019년 발전용 대형 가스터빈 국산화 성공 이후 한국서부발전이 운영하는 김포열병합발전소에 대한민국 첫 가스터빈을 공급하고, 실증기간에 해당하는 8000시간 가동을 성공적으로 완료해 기술적 신뢰성을 확보했다. 이어 2023년 6월 한국중부발전의 보령신복합발전소, 2024년 1월 한국남부발전의 안동복합발전소 2호기, 7월 한국중부발전의 함안복합발전소에 380㎿급 가스터빈을 공급하는 계약을 체결하는 등 수주를 이어가고 있다. 두산에너빌리티는 신규 가스터빈 공급 외에 가스터빈 서비스 사업도 확대하고 있다. 지난 7월 자사가 공급하는 가스터빈에 대한 10년간 장기유지보수 계약을 한국남부발전과 체결했다. 이 외에도 로터 수명연장, 고온부품 공급, 케이싱 교체공사 등 서비스 분야를 넓히고 있다. 가스터빈 서비스 사업은 장기간 안정적인 매출과 기저수익을 담보하는 리커링 비즈니스로 기업의 안정적인 사업 운영에 기여한다. 두산에너빌리티의 발전용 가스터빈을 포함한 주기기 제작 및 서비스 누적 수주금액은 최근 1조원을 넘어선 바 있다. 2038년까지 발전용 가스터빈 누적 수주 100기 이상을 목표로, 2038년 가스터빈 서비스 부문에서만 매출 1조원을 달성할 것으로 전망된다. hoya0222@fnnews.com 김동호 기자

[파이낸셜뉴스]   코오롱인더스트리가 아라미드 펄프 증설을 성공적으로 완료하고, 고부가가치 제품 시장 공략에 속도를 내고 있다. 코오롱인더스트리는 경북 구미공장에 약 220억원을 투자해 아라미드 펄프 연간 생산량을 1500t에서 3000t으로 대폭 확대하고 고객사에 최고 품질의 제품 공급을 위한 시운전에 돌입했다고 13일 밝혔다. 아라미드 펄프는 아라미드 원사에 물리적 마찰을 가해 부스러기 형태로 만든 제품으로 △브레이크 패드 △가스켓 △타이어 고무 등 자동차 부품의 보강재로 주로 활용된다. 아라미드 원사는 총알을 막을 만큼 강하고, 섭씨 500도 이상의 고온과 마찰을 견디는 내열성 및 내마모성을 지니고 있어 일명 ‘슈퍼섬유’로 알려져 있다. 또 복잡한 제조공정과 고도의 기술을 요구하는 높은 진입장벽으로 고부가가치 제품으로 평가 받고 있다. 특히 아라미드 펄프가 적용된 브레이크 패드는 기존 제품 대비 분진을 70%까지 줄일 수 있어 2026년 11월부터 시행되는 ‘유로 7 (유럽 자동차 환경 규제)’에도 대응 가능하다. 코오롱인더스트리는 아라미드 펄프를 대량 생산하는 국내 유일의 기업으로 시운전 완료 후 다음달부터 제품 인도를 본격화할 계획이다. 한편 코오롱인더스트리는 지난해 말 아라미드 원사 생산량을 기존 7500t에서 1만5310t으로 두배 늘리며 국내 최대의 생산 능력을 갖췄다. padet80@fnnews.com 박신영 기자

[파이낸셜뉴스] 두산에너빌리티가 국내 중소 협력사들과 손잡고 연간 1조원 이상으로 전망되는 7F 가스터빈 서비스 시장 진출에 박차를 가한다. 두산에너빌리티는 한국남부발전과 신인천복합화력 가스터빈 8기에 대한 케이싱(Casing) 교체공사 계약을 체결했다고 12일 밝혔다. 케이싱은 고온, 고압, 고속으로 운전하는 가스터빈의 덮개 역할을 하는 기기다. 제작과 설치에 고난도 기술력이 필요해 해외 가스터빈 원제작사들이 주로 작업을 수행했다. 두산에너빌리티는 관계자는 "이번 교체 작업을 수행할 가스터빈 케이싱은 자사가 아닌 해외 제작사 제품이어서 더 의미가 있다"며 "기존 로터, 고온부품 공급에 이어 이번 케이싱 교체공사까지 수주하며 가스터빈 서비스 사업에 필요한 3대 핵심 역량을 모두 인정받았다"고 설명했다. 두산에너빌리티는 이번 케이싱 교체 공사에 요구되는 설계, 소재 제작 및 가공, 설치 등 전 과정을 13개 국내 중소기업과 수행하며 관련 기술을 100% 국산화할 계획이다. 두산에너빌리티는 이미 17개 국내 중소기업과 손잡고 로터 수명 연장, 고온 부품 공급 등 가스터빈 서비스 핵심 기술을 국산화한 바 있다. 두산에너빌리티는 미국 휴스턴에 보유한 가스터빈 서비스 전문 자회사 DTS를 통해 국내 중소기업들과 미국 등 글로벌 가스터빈 서비스 시장 진출을 추진할 계획이다. 손승우 두산에너빌리티 파워서비스BG장은 "이번 계약은 국내 중소 협력사들과 함께 가스터빈 서비스 사업의 핵심 기술들을 100% 국산화한다는 의미가 있다"며 "국내 실적을 바탕으로 연간 1조원 이상으로 전망되는 미국 등 글로벌 7F 가스터빈 서비스 시장 진출도 국내 기업들과 함께 적극 추진해 보겠다"고 밝혔다. hoya0222@fnnews.com 김동호 기자

[파이낸셜뉴스] 한국생산기술연구원은 돼지고기나 쇠고기의 신선도를 즉석에서 측정할 수 있는 휴대용 장치를 만들었다고 11일 밝혔다. 이 장치로 단백질 식품을 검사하고 연동된 스마트폰으로 신선도 여부를 바로 확인할 수 있다. 이 장치는 단백질을 함유한 식품의 유통기한 관리 및 신선도 모니터링에 유용하게 사용될 것으로 보인다. 유엔환경계획(UNEP)이 2021년 발간한 보고서에 따르면, 전 세계 식품 생산량의 17%가 유통 과정에서 폐기되고 있다. 생산기술연구원 지역산업혁신부문 최현석 박사팀이 저온에서도 높은 감도로 식품의 황화수소 가스를 감지할 수 있는 '식품 신선도 모니터링 가스센서'기술을 개발했다. 황화수소는 부패한 단백질 식품에서 발생하는 유독성 기체로, 식품 신선도 평가의 핵심 지표로 활용된다. 이 황화수소 가스 센서는 200도의 상대적으로 낮은 온도에서도 높은 감도를 유지하며 황화수소 가스를 감지할 수 있다. 이에 따라 기존 300도의 고온에서 작동하는 기존 센서보다 에너지 소모량이 적고, 각종 부품의 크기를 최소화할 수 있어 식품 신선도를 모니터링 할 수 있는 휴대용 기기로 상용화 가능하다. 연구진은 낮은 온도에서도 효과적으로 작동하는 가스 센서 개발을 위해 전기방사법 및 열처리기술을 활용했다. 금속 전구체와 폴리머 등을 섞은 용액을 고전압 환경에서 분사하면 다공성 섬유구조를 갖는 소재가 만들어지는데, 이 다공성 섬유 소재를 600도에서 1시간 가량 열처리해 '이산화주석-금 나노구조체'를 합성했다. 빨대모양의 중공 나노섬유 구조를 갖는 이산화주석-금 나노구조체는 가스와의 접촉 면적이 극대화되어 저온에서도 황화수소 가스를 정확하게 감지할 수 있다. 연구진은 3D 프린터를 활용해 개발된 센서와 부품을 제작하고, 한 손에 쥘 수 있는 크기의 소형 휴대용 기기에 통합해 실시간으로 황화수소 농도를 체크하며 식품 신선도를 측정할 수 있는 시스템 구현에 성공했다. 최현석 박사는 "이 센서를 스마트폰과 연동해 식품 안전성을 높이는 모니터링 장치로 활용할 수 있다"며, "식품 뿐만아니라 다양한 산업현장의 독성가스를 측정하는 모니터링 장치로 확대해 안전성과 에너지 효율화를 높이는 후속 연구에 힘 쓸 계획"이라고 밝혔다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 식품 신선도 모니터링 가스센서를 재료분야의 세계적 학술지 '재료화학저널C(Journal of Materials Chemistry C)'에 발표했으며, 이 센서개발 논문은 학술지 표지논문에 선정됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 부산의 핵심 미래먹거리 사업인 ‘파워반도체’와 관련해 부산지방중소벤처기업청(부산중기청)이 산업 현장을 찾아 각종 육성 지원책을 개선하고 더 확대하겠다고 약속했다. 강기성 부산중기청장은 7일 오후 기장군 소재 부산테크노파크(TP) 파워반도체 상용화센터와 제엠제코 등 관련 중소기업들을 찾아 업계 간담회를 진행했다. 이날 강 청장은 한국전력소자산업협회와 부산TP, 중소벤처기업진흥공단, 기술보증기금 등 기업지원기관 관계자들과 함께 현장을 찾았다. 방문단은 부산파워반도체 상용화센터와 SK파워텍을 둘러본 뒤 효원파워텍, 효성전기, 제엠제코를 비롯한 전력반도체 분야 기업들의 생산 현장을 살펴봤다. 이어 제엠제코 본사에서 관련업계 간담회를 개최했다. 이 자리에서 기업 관계자들은 파워반도체 분야 연구인력 수급 문제, 공동 연구개발(R&D) 추진 이슈, 생산시설 확충 필요성 등 각종 애로사항을 전했다. 강 청장은 “전력반도체는 고온, 고전압 조건에서 작동할 수 있어 전기차와 인공지능(AI) 산업 등 각종 신산업 분야의 전력제어, 절감에 핵심이 되는 부품이다. 이는 향후 시의 차세대 유망 산업으로 성장할 가능성이 있다”며 “앞으로도 중앙정부, 지자체, 관계기관과 협력해 업계 발전에 필요한 인력, 연구개발, 금융, 제도개선 등에 대한 지원을 강화하겠다”고 답했다. 한편 앞서 중기부는 지난해 2월 지역경제 활성화를 위한 지역별 주력산업을 개편하며 부산은 전력반도체 분야를 미래신산업으로 선정한 바 있다. 이어 7월 기장군 동남권방사선 의·과학산업단지가 산업통상자원부로부터 전력반도체 소·부·장(소재·부품·장비) 특화단지로 지정됐다. lich0929@fnnews.com 변옥환 기자

[파이낸셜뉴스]  디케이락의 주가가 강세다. 대왕고래로 알려진 동해 심해 가스전 개발을 위한첫 탐사시추 해역 위치가 사실상 확정 됐고 이르면 내년 상반기 결과가 나온다는 소식에 관련 테마주로 거론중인 동 사에 기대 매수세가 몰린 것으로 보인다. 4일 오후 1시 20분 현재 디케이락의 주가는 전일 대비 230원(+3.23%) 상승한 7350원에 거래되고 있다. 관련 업계에 따르면 석유공사는 최근 정부와 협의를 거쳐 첫 탐사시추 해역의 세부좌표를 포함한 종합 시추 계획안을 마련했다. 현재는 산업통상자원부 장관의 최종 보고를 앞둔 상태로 전해졌다. 첫 탐사시추 해역은 가스·석유가 대량 매장된 곳으로 추정되는 7곳의 유망구조 중 1곳으로 정해졌다. 유망구조는 물리탐사 단계에서 탄성파 분석을 통해 도출된다. 정부는 다수 전문가의 의견을 수렴한 결과 7곳의 유망구조 중 1곳의 석유·가스 매장 가능성이 크다는 결론에 도달한 것으로 알려졌다. 석유공사는 조만간 산업부에 정식으로 시추계획 승인을 신청할 예정이다. 석유공사는 시추 1개월 전까지 구체적인 개발 계획을 수립해 산업부 장관 허가를 받아야 한다. 석유공사는 첫 탐사시추 위치로 선정된 곳의 해수면 아래 1㎞보다 깊은 대륙붕 해저까지 내려가 암석 시료를 확보할 예정이다. 시료 분석을 통해 석유·가스 부존 여부를 알 수 있다. 탐사시추의 핵심 역할을 하는 탐사 시추선 ‘웨스트카펠라호’도 한국으로 곧 이동한다. 웨스트카펠라호는 다음 달 10일쯤 부산항에 도착한 뒤 보급을 마치고 ‘대왕고래’로 이동해 본격 작업에 나설 것으로 전망된다. 이같은 소식에 계장용 피팅(Fittings)·밸브(Valve) 제조업체 디케이락이 '대왕고래' 프로젝트 수혜주로 주목을 받으며 투자자들의 관심이 몰렸다는 관측이다. 시장에서는 향후 대왕고래 프로젝트가 본격 추진될 경우 디케이락이 핵심 부품을 공급할 가능성이 높다는 기대감이 나온다. 특히 디케이락은 고온·고압 환경에서 대응 가능한 요구 조건을 충족해 미국석유협회(API)의 '6DSS'와 같은 국제표준인증을 받았다. 심해 환경에서도 문제없는 피팅·밸브 기술을 보유하고 있다는 평가다. kakim@fnnews.com 김경아 기자

LG이노텍이 마그넷(자석)의 핵심 원료로 사용되는 중(重)희토류를 완전 대체할 수 있는 다원계 합금 물질을 활용해 만든 '고성능 친환경 마그넷' 개발에 성공했다고 30일 밝혔다. 마그넷은 스마트폰 액추에이터, 차량 모터, 오디오 스피커 등 구동을 필요로 하는 제품에 탑재되는 필수 부품이다. 앞서 LG이노텍은 지난 2021년 중희토류 사용량을 기존 대비 60% 줄인 마그넷을 선보인 바 있다. 이번에 개발한 제품은 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy)과 같은 고가의 중희토류를 전혀 사용하지 않았다는 설명이다. 이를 위해 LG이노텍은 한국재료연구원과 협력해 중희토류를 대체할 수 있는 다원계 합금 물질을 업계 최초로 개발했다. 이 합금 물질을 자석에 균일하게 바른 후 열을 가해 고르게 흡수시켜 만든 제품이 '고성능 친환경 마그넷'이다. 해당 제품은 업계 최고 수준인 13.8킬로가우스(kG·자석세기단위)의 자석 성능을 갖췄다. '고성능 친환경 마그넷'은 중희토 원소나 고가의 귀금속을 전혀 사용하지 않고도, 최대 180℃ 고온 환경에서 내구성을 유지한다. 중희토류를 사용할 필요가 없어지면, 마그넷 생산에 필요한 원재료 비용도 기존 대비 60% 수준으로 낮출 수 있다. LG이노텍은 '고성능 친환경 마그넷' 개발로 중국 등 특정 국가에서만 생산되는 중희토류 의존도를 낮추면서 마그넷 공급망 안정화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 임수빈 기자