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풍력 터빈 로터 블레이드 제조방법

전문가 제언: ○ 최근 에너지 위기와 청정에너지 생산 요구로 인해 재생에너지원에 많은 관심이 집중되고 있는 가운데, 풍력에너지가 기술의 성숙도, 우수한 사업기반, 신뢰성 및 상대적 비용경쟁력 때문에 가장 각광을 받고 있다.

○ 2008년 세계 풍력발전 연간 성장률은 29%로서 풍력에너지설비의 총 설치용량은 120.8GW이고, 2020년에는 1500GW로 10배 이상 증가할 전망이다. 작년 우리나라 풍력발전용량은 0.34GW로서 세계 28위에 불과하지만 최근 정부의 적극적 지원정책으로 크게 성장할 것으로 예상된다.

○ 풍력발전설비는 블레이드, 블레이드에 연결되는 증속기 및 증속기로부터의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기, 발전기 축의 속도를 일정하게 유지하도록 조절하는 차동기어장치, 차동기어장치에 연결되는 유도장치로 구성되어 있다.

○ 풍력 터빈 로터블레이드는 보통 길이가 30m 이상이고 현재 중량이 5~50톤인데 향후에는 더 무거워질 전망이다. 로터 블레이드의 구조는 중공으로 이루어진 내부와 상기 외주를 경량이지만 상대적으로 강한 재료인 CFRP, GFRP와 같은 복합재료로 적층하여 둘러싸며, 기체 동역학적으로 유리한 형태를 갖는 표면으로 제조한다.

○ 이 특허는 풍력 터빈 로터 블레이드의 제조방법 중에서 스프레이 몰딩 기술에 관련된다. 이 발명에 의한 풍력터빈 블레이드의 제조방법은 먼저 로터 블레이드 안에 기본하중 통로(path)를 예측하고, 그 결과에 따라 몰드 상에 보강재로서 파이버의 종류와 파이버의 방향성을 선정하고, 몰드에 수지(resin)를 주입하고, 로터 블레이드를 몰드 안에서 경화(curing)하는 공정으로 구성된다.

○ 국내 풍력산업의 육성정책은 대규모 실증 및 상용화단지를 구축하여 풍력시스템 기술실적을 확보하고, 로터 블레이드, 증속기, 주축베어링, 풍력제어장치와 같은 핵심부품 국산화 개발을 주도하여야 한다. 또한 구매조건부 R&D를 도입하고, 개발기술에 대해 실증까지 지원함으로써 시스템-부품산업간 공동 R&D 및 사업화를 유도하여야 한다.

저자: VESTAS WIND SYSTEMS AS
자료유형: 특허정보