‘초초임계압 화력발전소’ 신보령 1·2호기, 2017년 준공보다 1년 앞서 ‘저압터빈 최종날개’ 결함 발견···신규제작 결정하고도 교체 없이 예정대로 준공해 전력 생산
현재까지 1호기는 개선수리 중, 발전효율 저조···한국중부발전 “문제될 것 없다, 두산重 측과 처리해 나갈 것”, 두산重 “손해 있다면 계약에 따라 보상”
국내 최초 순수 국산기술을 적용한 ‘초초임계압(USC) 화력발전소’로 잘 알려진 한국중부발전 신보령 1·2호기가 준공 전 핵심 부품의 중대 결함을 발견하고도 교체 없이 가동에 들어간 것으로 확인됐다. 결함이 발견된 것은 준공보다 1년 앞선 시점이었다. 현재 두 기 가운데 2호기만 정상 가동되고 있다. 그간 당초 기대치를 밑도는 발전 효율을 보여 온 셈이다.
초임계압 발전이란 보일러에서 발생하는 증기의 압력과 온도를 임계압보다 높은 증기를 사용함으로써 발전소 효율을 높이고 연료를 절감시킨 발전형식을 말한다. 신보령 1·2호기에 적용된 USC란, 기존 초임계압보다 증기 압력이 높고 증기온도가 593도 이상인 발전소를 뜻한다. 전력생산 효율을 극대화한 제품이라고 할 수 있다.
미국과 일본 등에서 사용되던 USC 방식의 신보령 1·2호기가 착공에 들어간 것은 지난 2011년 12월이다. 한국전력기술이 설계를 맡았고 두산중공업이 주기기 공급을, 금호건설과 삼부토건 등이 시공을 담당해 2017년 준공 목표로 공사에 돌입했다. 이후 1호기는 2017년 6월, 2호기는 9월 준공 절차를 밟으며 본격 상업운전을 시작해 전력을 생산하기 시작했다.
문제는 1호기 준공보다 1년 3개월여 앞선 2016년 3월 1호기에서 중대한 결함이 발견됐다는 것이다. 한국중부발전에 따르면, 기기 내부에서 증기흐름을 원활하게 하는 ‘저압터빈 최종날개’(LSB)에 결함이 발생했다. 당시 한국중부발전과 두산중공업 등은 LSB를 신규 제작하기로 결정했다. 1호기뿐 아니라 2호기의 LSB도 함께 교체하기로 했다.
하지만 LSB 교체가 이뤄지지 않은 상태에서 예정대로 각각 2017년 6월 1호기, 같은 해 9월 2호기의 준공이 진행됐다. 당시 LSB 결함에 대한 언급은 전무했다. 오로지 ‘순수국산기술’을 강조하며 한국중부발전과 두산중공업의 우호적 관계를 바탕으로 관련기술의 해외수출도 노리겠다는 포부를 드러내기도 했다. 이후 뒤늦게 지난해 3월 1호기 LSB 개선공사가 시행됐으나, 이때도 미흡하다는 판정을 받았다.
작년 12월이 돼서야 2호기의 LSB 교체공사가 성공적으로 이뤄졌다. 비교적 근래가 돼서야 두 개 발전기 중 하나에서만 정상적인 발전이 이뤄지기 시작한 셈이다. 미흡하다는 평가를 받은 1호기는 현재까지 개선공사가 실시 중이다. 성공적으로 공사를 마친 2호기에 적용된 기술을 바탕으로 내달 공사를 마무리 짓고, 오는 6월께 정상 가동에 들어갈 것이라는 게 한국중부발전 측 설명이다.
한국중부발전 측은 발전기 LSB에 문제가 있음을 인지하고도 준공을 진행하고, 이를 외부에 알리지 않은 것에 대해 어떻게 생각하느냐는 기자의 질문에 “문제 될 것이 없다”는 입장을 내놨다. 오히려 외국 기업들도 LSB 관련 비슷한 문제를 겪고 있는 상황이고, 이마저도 순수 국내기술로 극복했기에 나름의 의의가 있다고 부연했다.
그러면서도 책임소재와 관련해선 주기기를 제작한 두산중공업에 공을 넘기는 모양새를 취했다. 한국중부발전 관계자는 “발생된 문제들은 계약서에 근거해 (두산중공업 측과)처리해 나갈 것”이라고 말했다. 두산중공업 역시 “기술적인 문제로 인해 발전효율이 낮아 한국중부발전에 끼친 손해가 있다면, 앞서 맺어진 계약에 따라 보상할 것이다”고 밝혔다.
두산중공업 관계자는 “USC 국산화 및 상용화는 2002년 당시 산업자원부 국책과제로 선정돼, 2012년 개발에 성공한 뒤 신보령 1·2호기에 적용했다”고 설명했다. LSB 관련 문제에 대해선 “실증 과정을 거친 것”이라고 해명했다. 준공과 관련해선 “준공 시점에선 정부가 요구한 준공 요건을 갖췄으며, 이후 LSB 등과 같이 미흡한 부분 보완에 힘을 썼다”고 말했다.
이어 이 관계자는 “이 같은 실증과정을 통해 2호기의 정상가동을 이뤄내면서 당초 2018년 12월 말로 계획된 국책과제 목표 시한도 지키게 됐다”며 “USC 기술력을 보유한 곳은 미국·일본·독일 등에 불과한데, LSB는 고온·고압에서 초당 3600회 이상 회전해야 하는 만큼 파손위험이 커 상용화에 성공한 일본 제품들도 곧잘 문제를 일으키기도 하는 부분”이라고 덧붙였다.
이 같은 저효율 전력생산은 6년 만에 적자 전환한 한국전력공사(한전)의 실적에도 영향을 끼친 것으로 보인다. 한국중부발전은 한전의 100% 자회사로 연결실적에 포함되는 업체다. 지난해 한전의 연결실적은 매출액 60조6276억원, 순손실 1조1745억원이다.
한국중부발전은 지난해 188억원의 순손실을 기록했다. 전년 대비 적자 전환했다. 다만, 해당 순손실은 해외사업 등이 포함된 수치다. 국내 발전사업 등으로 거둔 손실은 381억원이다. 한전의 6개 발전자회사들 가운데 적자를 기록한 곳은 3곳에 불과하다. 한국중부발전의 적자폭은 이들 3개 발전자회사들 중 원전점검 등으로 인해 원전가동률이 급격히 저하된 한국수력원자력에 이어 두 번째로 크다. 한국중부발전은 앞선 2017년에는 1046억원의 이익을 기록한 바 있다.
한편, 한국중부발전과 두산중공업은 지난해 10월 ‘해외발전사업 공동진출’ 양해각서(MOU)를 체결하기도 했다. 당시 양사는 “신보령 1·2호기 건설사업의 성공으로 설비 안전성 및 경제성을 확보한 초초임계압 상용화 기술은 국내 발전산업의 전반의 경쟁력을 강화하고 해외 시장 진출 시 중소 협력업체의 동반진출 효과를 거둘 것”이라고 언급했다.