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연구성과 | 재료硏, 길이 100m급 초대형 풍력 블레이드 인증시험 국내 최초 성공

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작성일21-12-01 08:52 조회698회

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커버이미지_재료硏, 길이 100m급 초대형 풍력 블레이드 인증시험 국내 최초 성공

기술 국산화로 세계 풍력 에너지 시장 선도한다!

재료, 길이 100m급 초대형 풍력 블레이드 인증시험 국내 최초 성공


□ 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 풍력핵심기술연구센터의 박지상 책임연구원(센터장)이 길이 100m급 초대형 풍력 블레이드 인증시험 설비 및 시험기술을 국내 최초로 개발하고, 이의 정하중 인증시험을 완료하는 데 성공했다. 이번 100m급 초대형 풍력 블레이드 인증시험 성공은 국내 최초이자 전 세계적으로 세 번째에 해당하는 사례이다.


□ 전 세계적으로 초대형 풍력 블레이드의 개발 노력은 다양하게 이루어지고 있지만, 이에 대한 인증시험을 성공한 사례는 드물다. 현재 길이 100m 이상의 초대형 풍력 블레이드 인증시험을 위한 설비 및 시험기술을 갖춘 곳은 영국의 ORE CATAPULT*와 중국의 CGC(Yangjiang)*, 그리고 한국의 재료연, 이렇게 세 곳으로 손꼽힌다. 이 중에서도 IECRE*가 인정한 국제공인시험기관 자격을 가지고 있는 곳은 영국과 한국, 단 두 곳뿐이다.


  *ORE CATAPULT: Offshore Renewable Energy Catapult

  *CGC: China General Certification

  *IECRE(IEC Renewable Energy): IEC(International Electrotechnical Commission) 국제표준기구의 재생에너지 분야 신국제인증체계

  *IECRE가 인정한 블레이드 국제공인시험기관 자격 보유 국가는 한국(KIMS)를 비롯해 세계 풍력 선진국인 독일(1곳), 영국(1곳), 미국(1곳), 덴마크(2곳), 스페인(1곳), 중국(2곳)임.

 

□ 이번 재료연이 인증시험을 완료한 100m급 블레이드는 정부 지원 사업을 통해 국내 최초로 용량 8MW급, 길이 100m급으로 개발된 초대형 블레이드이다. 국내 기업과 기관이 공동 개발해, 터빈시스템은 ㈜두산중공업이, 블레이드 설계는 ㈜두산중공업과 재료연이 공동으로 맡았으며, 휴먼컴퍼지트가 블레이드를 제조하고 이의 인증시험을 재료연이 수행 및 완료했다.


□ 2050년 탄소중립 실현을 위해서는 풍력 및 태양광 중심의 대규모 에너지 전환이 필요하며, 이에 2040년부터는 발전량 비중에서 풍력발전이 차지하는 부분이 가장 높을 것으로 전망된다. 또한, 바람을 보다 저렴하고 효율적으로 활용하기 위한 풍력터빈 초대형화 가속화와 해상풍력 시장의 급격한 성장세에 뒤처지지 않기 위해 전 세계적으로 100m 이상의 초대형 블레이드 개발을 앞다퉈 발표하는 등 초대형 풍력터빈 실현의 핵심 열쇠인 블레이드 대형화 경쟁이 치열하게 이뤄지고 있다. 100m 이상의 초대형 블레이드를 누가 먼저 상용화하는지에 따라 미래 풍력발전 산업의 선두주자가 결정될 것으로 평가된다. 


□ 재료연은 향후 블레이드의 피로하중시험과 피로후정하중시험까지 완료 후 국내인증 및 국제인증을 획득할 예정이며, 이후 블레이드가 국내 서남해 해상풍력단지에 안정적으로 보급되면 길이 100m 이상의 블레이드가 상용화되는 세계 최초의 사례가 될 것으로 기대하고 있다.


□ 연구책임자인 박지상 센터장은 “초대형 해상 풍력터빈을 위한 100m급 국산 블레이드 개발 성공의 의미는 국내 해상풍력 기술이 크게 도약하여 세계 최고 수준에 근접하게 되는 것.”이라며, “국산 풍력터빈이 해외시장에 진출할 교두보를 만들기 위해 계속해서 노력을 아끼지 않겠다.”고 말했다.


□ 본 연구성과는 산업통상자원부 에너지기술개발사업의 ‘8MW급 대용량 해상풍력발전시스템 개발’ 과제와 ‘8MW급 대형 풍력 블레이드 수직 정하중시험 및 다점가진 피로시험 기술 개발’ 과제를 통해 수행됐다.

사진파일_한국재료연구원 부안 풍력시험센터에서 수행된 길이 100m급 초대형 풍력 블레이드 정하중 인증시험 모습사진파일_한국재료연구원 박지상 풍력핵심기술연구센터 센터장이 해당 기술과 인증시험 성과에 대해 설명하고 있는 모습