유럽의 풍력발전용 롤링베어링 기술동향

전문가 제언

○ 이 자료는 세계적 베어링 메이커 SKF소속 엔지니어의 분석논문 “풍력발전장치용 롤링(구름)베어링에의 도전”을 일본의 해외베어링기술연구그룹이 번역한 것으로서 유럽의 풍력발전용 롤링베어링 기술동향을 비교적 자세히 분석한 내용이다.

○ 최근 풍력, 태양열과 같은 대체에너지 개발이용이 급속히 확대되는 추세다. 전 세계 풍력발전용량은 2009년 말 160GW에서 2015년에는 450GW로 예상하고 있다. 풍력발전시설의 건설은 사람들의 주거지에서 떨어진 해상, 사막, 고지대 등이며, 전반적으로 대형화 추세다.

? 1980년대에 풍력발전용 로터 직경은 약 15m , 출력은 35KW 수준이었으나 최신시스템은 126m, 60MW 수준으로 대형화되었다(스위스 Repower사). 이 대형시스템은 허브와 블레이드를 포함한 중량 480톤의 나셀이 높이 120m의 타워 상에 탑재되고 있다.

○ 대형화 설계가 가능하려면 요소장치와 부품들의 메커니즘이 중량과 파워에 적합한 공학적 요구조건을 만족시켜야 한다. 특히 풍력터보시스템의 경우, 베어링에 대한 새로운 도전과제를 제시한다. 이 논문은 여기에 초점을 두고 대형풍력발전 시스템용 롤링베어링과 동력계(drive train)의 설계 엔지니어링에 대한 최근의 동향을 SKF사의 예를 중심으로 기술하고 있어 국내 관련연구원과 기업에 유용한 정보를 제공하고 있다.

○ 풍력발전시스템에는 터빈 블레이드와 로터 허브 사이의 피치베어링, 나셀과 타워 사이의 요베어링이 사용되며, 발전기, 증속기 및 메인 샤프트용 롤링베어링이 다수 필요하다. 대형 풍력시스템 내의 이러한 베어링들의 강성유지, 부식방지, 높은 모멘트 하중대책, 윤활, 저진동/저소음, 에너지 코스트다운 대책 등이 필요하다. 이를 위해 국내 베어링업계, 관련 연구그룹에서도 마찰마모(tribology), 재료 및 열처리, 코팅 등 대형화 주세에 대응한 롤링베어링 연구가 활성화되기를 기대한다.

저자

Rutgerus Heemskerk

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

56(12)

잡지명

機械設計

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

90~97

분석자

박*선

분석물

• 유럽의 풍력발전용 롤링베어링 기술동향.pdf [345,791 byte]

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