풍력터빈 블레이드의 실물 크기 구조시험

전문가 제언

○ 풍력 에너지를 수집에 핵심 역할을 하는 블레이드는 풍력터빈 시스템의 가장 중요한 부품인 반면 가장 손상되기 쉬운 부품이다. 구조적 건강상태 모니터링(SHM: Structural Health Monitoring) 시스템이 풍력터빈을 모니터링하기 위하여 제안되었으나 상업용 풍력터빈의 요구에 만족시키는 단계는 아직 개발되지 않았다. 따라서 실물 크기 구조시험이 지금까지 풍력터빈 블레이드의 종합성능을 증명에 이용 가능한 주요 수단이다.

 

○ 실물 크기 구조시험은 현재 블레이드 인증과정의 일부분으로 사용되고 풍력터빈 블레이드의 실패 메커니즘에 통찰력을 주며 SHM의 성공에 필수적이다. 더구나 이는 SHM과 비파괴시험(NDT: Non Destructive Testing) 기술을 시험할 유일한 기회를 제공한다. 사진측량과 DIC(Digital Image Corelation)의 최근 발전이 블레이드 모니터링을 위한 새로운 기회를 제공한다. 또한 패턴인식기술, 인공신경망에 근거한 기계학습 알고리즘도 활용되고 있다.

 

○ 전북대의 이정열 등은 회전하는 블레이드를 경제적으로 평가할 수 있는 단일 레이저 이동 센서(LDS: Laser Displacement Sensor) 시스템을 제안했다. LDS 시스템은 비접촉 블레이드 이동을 모니터링할 수 있게 타워에 설치된다. 블레이드의 볼트 이완이 블레이드의 꺾임의 원인이 될 수 있고 블레이드의 나셀 쪽으로 기울어짐이나 질량손상이 블레이드 굴절을 가져올 수 있다. 이 시스템은 이러한 문제들을 일찍 감지할 수 있다.

 

○ 우리나라도 신재생에너지 보급 확대를 위해 2019년까지 총 10.2조 원을 투자하여 서남해안에 2.5GW 규모의 해상풍력단지를 개발할 계획이다. 해상풍력단지 운영의 원활한 가동을 위해 특히 핵심 역할을 하는 블레이드의 진단 분석에 필요한 사진측량법과 DIC과 같은 다양한 블레이드 진단기술이 더욱 개발되어야 한다.

 

 

저자

H.F.Zhou et al,

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

33()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

177~187

분석자

신*순

분석물

• 풍력터빈 블레이드의 실물 크기 구조시험.pdf [383,255 byte]

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