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인도 풍력발전소의 성능 개선 사례: 요(yaw) 및 허브 유압시스템의 설계 변경

전문가 제언: ○ 풍력발전이란 공기의 유동을 가진 운동 에너지의 공기역학적 특성을 이용하여 로터를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고 이 기계적 에너지로 전기를 얻는 기술이다. 풍력발전은 어느 곳에나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전단지의 경우에는 발전 단가도 기존의 발전 방식과 경쟁할 수 있는 수준이라 할 수 있다.

○ 인도는 2012년 12월 현재 18.421GW의 설치용량으로 미국, 중국, 독일, 스페인에 이어 세계 5위의 풍력발전 생산 국가이다. 인도의 풍력발전은 특히 남부 Tamil Nadu주와 같은 몇몇 주에 집중되어 있고, Tamil Nadu주는 2013년 2월 기준 설치용량 7,154㎿로 인도 전체의 39%를 차지한다. 이 지역을 중심으로 인도에서는 풍력에 관한 신규기술은 물론이고, 기존 풍력발전소의 성능 개선을 위한 활발한 연구가 진행 중이고 실행 중이다. 기 설치된 WTG의 요 시스템 및 허브 유압시스템의 설계 변경에 의해 발전량의 커다란 증가는 물론이고, 고장을 줄임으로써 설비이용률을 높일 수 있음을 본고를 통해 알 수 있다.

○ 국내업체들의 풍력발전 경쟁력은 아직 약한 것으로 보이지만 유니슨과 같이 국내 풍력발전을 주도하고 있는 기업과 현대중공업, 삼성중공업 등 대형 조선사들이 사업 다각화 측면에서 진출하고 있어 향후 국제경쟁력 확보가 기대된다. 또한 플랜지, 샤프트, 베어링, 타워 등 주요 부품의 경쟁력은 상당한 수준에 있으므로 풍력발전이 국내 주요 산업이 될 수 있을 것으로 보인다. 풍력발전기는 해상발전용이, 부품은 기어박스, 주조, 단조 제품군이 중단기적으로 유망할 것으로 판단된다.

○ 풍력발전에 관련된 신기술의 지속적인 연구와 더불어 기존 설치되어 있는 설비들의 꾸준한 개선이 필요하다고 생각한다. 일부 설계 변경으로도 많은 성능 개선이 이루어질 수 있으므로 국내에서도 적극적이고, 지속적으로 성능 개선에 대한 업계와 학계의 연구개발이 진행되어야 한다. 요 시스템 및 허브 유압 시스템은 물론이고 고장률이 제일 높은 증속기, 전기시스템에 대한 신뢰성 확보가 매우 중요하다 생각된다.

저자: P.S. Mayurappriyan, Jovitha Jerome, T. Centhil Raj
자료유형: 학술정보