내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

풍력터빈의 구조건전성 모니터링 및 결함 진단 방법

전문가 제언: ○ 세계 전력의 약 2.3%가 풍력에서 공급되고, 2013년 세계 풍력발전 설치용량은 318GW이었고, 2020년에는 세계 공급량의 11.5∼12.3%에 해당하는 2,600TWh를 생산할 전망이다. 지난 10년 동안 풍력발전은 매년 20～30% 성장하였고, 미국은 2030년에 총 전기의 20%를 풍력에서 조달하고, 유럽은 2030년까지 400GW의 풍력전력을 생산할 예정이다.

○ 대표적인 2MW 풍력터빈의 운전 정비비용은 750kW 풍력터빈 프로젝트 비용의 88% 수준이다. 풍력터빈의 크기와 개수가 증가하면 검사 및 정비 비용도 증가하게 된다. 본문은 발생할 수 있는 결함을 탐구하기 위하여 풍력터빈의 구조와 구성 부품에 대해 설명하고, 각 부품에 발생할 수 있는 결함을 진단하는 방법을 비교 설명한다.

○ 최근 풍력터빈 설계에는 공기역학과 구조 동역학을 효율적으로 결합한 공탄성(aeroelastic) 분석을 적용하고, 풍력터빈 블레이드의 균열 진단에는 신호를 고유 기능으로 분할하는 EMD 방법이 가장 민감하고 적절한 방법으로 알려졌다. 동력전달계통의 결함은 진동분석 방법으로 진단하고, 베어링결함의 식별에는 데이터마이닝 기법을 적용한다.

○ 구조건전성 기술은 항공기나 풍력터빈 등 구조물의 구조적 상태를 연속적으로 감시하기 위해 구조물 내에 센서를 내장하거나 비파괴 검사 등을 통해 결함을 탐지하는 기술이다. 풍력터빈 진단 시 결함 판정의 신뢰도를 높이고 센서 고장 시 상호보완 방법으로 사용하기 위하여 발전기 토크와 발전기 회전 속도를 진단 방법에 추가적으로 이용한다.

○ 세계 3대 해상풍력 강국으로 도약하기 위해 국내 풍력발전 기업들도 풍력터빈의 모든 부품에 관해 대표적인 구조 및 결함을 자세하게 검토하고, 시간-주파수 분석 방법, 진동에 기반을 둔 방법, 전압과 전류에 기반을 둔 방법과 같은 풍력터빈 부품의 결함 진단방법을 개선하여 풍력터빈 분야에 적용할 필요가 있다.

저자: W.Y.Liu , B.P.Tang , J.G.Han , X.N.Lu , N.N.Hu, Z.Z.He
자료유형: 니즈학술정보