풍력발전기 핵심부품 복합재 블레이드 국산화 개발 성과
3MW급 풍력 블레이드 독자기술 확보, 국내풍력산업 발전의 전기 마련


재료연구소 풍력핵심기술연구센터(센터장-황병선)는 대형 해상 풍력발전시스템의 핵심 부품인 3MW급 복합재 블레이드의 국내 개발을 완료하여, 풍력터빈 국제인증기관인 DEWI-OCC(독일)로부터 최종 설계 인증서를 접수했다.

그 동안 국내 블레이드 개발이 유럽 설계의 직접 도입과 제작기술 지원으로 이루어진 반면, 본 블레이드 국산화 개발은 지식경제부의 신재생에너지기술개발사업의 일환으로 지난 3년여의 연구개발을 통해 설계, 제작, 시험평가, 인증의 전 개발과정을 국내 독자 기술로 이루어 냈다는 점에서 그 의미가 크다.

풍력핵심기술연구센터의 블레이드설계/시험기술 연구팀(팀장-박지상 박사)은 두산중공업의 시스템기술 및 (주)케이엠(대표-박성배)의 블레이드 제조기술과 연계하여 국내 최초로 3MW급 블레이드의 구조설계를 독자적으로 수행했으며 지난 2009년 3월 DEWI-OCC의 입회하에 시제품의 인증시험을 통과한 후 1년여의 설계 검증과정을 거쳐 최종 인증을 획득했다.
이는 대형 풍력터빈 블레이드의 설계 및 제조 기술이 세계적인 경쟁력을 갖춘 수준에 도달했음을 의미한다.

블레이드는 풍력터빈의 모든 출력과 하중의 근원이기 때문에 고효율 경량의 블레이드 설계/제조 기술은 풍력터빈의 대형화, 고효율화를 가능케 하는 가장 핵심적인 기술이다.

금번에 개발된 3MW 블레이드는 길이 44m, 중량 9.6톤으로 가장 앞서 있는 유럽의 경쟁 제품 중량(11.2톤) 대비 10%이상을 절감해 국내 블레이드 설계기술과 제조기술의 우수성을 입증했다.
특히 비교대상인 유럽 블레이드는 기준풍속 42m/sec인 class II급인 반면 이번에 개발된 국산 블레이드는 기준풍속 50m/sec class I급인 점과, 가격경쟁력을 고려하여 고급 소재의 사용 없이 순수하게 설계기술과 제조기술만으로 차별화를 이루었다는 점에서 유럽 선진 업체로부터도 높이 평가 받고 있다.

개발된 시제품은 두산중공업의 국산 풍력터빈 모델 WinDS3000에 적용되어 작년 가을부터 제주도에서 실증운용 중에 있으며 우수한 성능을 보이고 있다.

본 기술은 정부의 신재생에너지기술개발 지원 하에 재료연구소 풍력핵심기술연구센터와 (주)케이엠의 지속적인 블레이드 기술개발 노력의 결과로 이루어져 그 간의 풍력분야에 대한 정부지원과 민간 연구개발 노력의 중요한 결실로 여겨지며, 대형 풍력터빈의 핵심 부품인 블레이드 독자 기술 확보로 향후 블레이드의 수출산업화는 물론 국산 풍력터빈의 경쟁력을 높이는데도 크게 기여할 것으로 기대된다.