풍력 에너지 시스템을 위한 정밀공학

전문가 제언

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○ 풍력에너지시스템 산업은 지난 20년간 유럽국가와 미국을 중심으로 빠르게 성장 하였다. 해상풍력 추진 로드 맵에 따르면 우리나라도 2019년 까지 민관 합동으로 총 9.2 조원을 투자하여 서남해안에 2.5 GW 규모의 대규모 해상풍력단지를 단계적으로 개발할 예정이다. 우선 2016년 까지는 5 MW급 풍력발전기 180 기를 설치하여 시범단지를 건설하고 2019년 까지 5 MW급 풍력발전기 300기를 추가 설치하여 해상풍력 단지를 건설할 계획이다.

○ 높이 135 m의 대형 풍력발전기의 수년에 걸쳐 설치하는 과정에서 발생하는 소음이 장기적으로 생태계에 치명적 영향을 미치지 않도록 이를 최소화 할 수 있는 설계가 필요하다. 그리고 풍력발전기의 목표 수명 기간 동안 고비용이 소요되고 이용성을 저해하는 구동열의 주요 기계부품의 파손을 예방할 수 있도록 부품 생산 과정에서 정확하게 측정하고 빠른 속도로 품질검사를 수행 하여 정확도를 높힐 수 있어야 한다.

○ 구동열 내부에 가해지는 정확한 하중분포와 피크(peak) 부하의 주기, 그리고 열 부하를 장기적으로 측정하여 기관실 내부 측정데이터의 시공간 분포를 파악하는 것이 필요하다. 이러한 측정결과를 이용하면 시뮤레션(simulation) 결과를 검증할 수 있어 신뢰성 있는 현재 혹은 미래의 풍력발전기 설계기반이 된다.

○ 기어박스가 없는 직접연결형 풍력 발전기의 기관실 질량을 최대한 줄이기 위한 낮은 질량의 발전기 개발연구가 필요하다. 7-15 MW 급의 차세대 풍력발전기의 경우 파손 확률이 높은 기계부품수를 대폭 줄일 수 있는 직접 연결형의 풍력발전기가 상당부분 차지할 것이기 때문이다.





이 분석물은 미래창조과학부 과학기술진흥기금, 복권기금의 지원을 받아 작성 하였습니다.

저자

Gert Goch, Wolfgang Knapp, Frank Hartig

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2012

권(호)

61

잡지명

CIRP Annals - Manufacturing Technology

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

611~634

분석자

백*승

분석물

• 풍력 에너지 시스템을 위한 정밀공학1.pdf [345,239 byte]

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