EU27 풍력에너지 시스템에 필요한 핵심 재료의 소비현황 및 수요전망

전문가 제언

○ 2014년 말 세계 풍력에너지 용량이 360GW이고, 연평균 13.5%씩 증가가 예상된다. 중국은 2013년에 세계 설치용량의 41%인 98.5GW를 확보하고 있고, 미국 61.9GW, 독일 36.5GW 순이다. EU27의 풍력산업은 지난 17년 동안 매년 평균 15.6%씩 성장하여 2012년 유럽 풍력발전 설치용량은 전체 전기 공급량의 7%에 해당하는 105GW에 도달하였다

 

○ 풍력발전기의 핵심부품은 로터블레이드, 대형 베어링, 증속기, 발전기, 전력변환장치, 타워 등이 있고, 2차 부품으로는 스피너, 로터허브, 나셀, 주 프레임, 유압-냉각-윤활시스템, 커플링 등이 있다. 2MW 풍력터빈의 경우 약 8,000개의 부품으로 구성되고, 블레이드의 무게는 8톤 이상에 길이는 40m 이상이고, 나셀은 70톤, 타워는 200톤에 이른다.

 

○ 희귀재료란 배터리, 조명, 모터, 에너지시스템, 전자 및 마그네트처럼 선도 산업에서 중요한 역할을 하는 17개의 희토류 원소를 말하며, 에너지 관련 원소는 에너지를 흡수, 전달, 저장 및 보존하는 방식의 변환 능력을 가진 원소를 의미한다. 본문은 풍력에너지 시스템에 필요한 귀중한 재료의 소비량과 매장량을 바탕으로 EU27에서 2020년까지 풍력에너지 생산 시나리오에 근거한 소요량의 예측에 대해 설명한다.

 

○ 입력데이터와 Ecoinvent 데이터베이스에 있는 수명주기 재고를 풍력 발전에 투입한 재료와 비교하여 단위 전력당 재료 투입비율을 파악한다. 30kW 풍력시스템에 10.1kg의 핵심재료가 사용되고 2MW 풍력에너지 시스템에는 540.14kg이 사용되어 시스템이 커질수록 소비량도 증가하지만, 재료 투입비율은 0.34kg/kW에서 0.27kg/kW로 감소한다.

 

○ 향후 모든 국가와 기업들은 희토류 재료의 확보와 저장에 경쟁적으로 참여하게 될 것이다. 자원이 부족한 한국은 이 핵심재료의 수출입 동향과 저장량 및 미래 소요량 예측을 바탕으로 수입 의존도를 줄이고 공급 조건을 개선해야 한다. 또한 원재료의 공급원을 다양화하고 자원 사용효율 향상시키며 대체 재료를 찾아내는 방법을 집중 검토할 필요가 있다.

저자

Junbeum Kim , Bertrand Guillaume , Jinwook Chung , Yongwoo Hwang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

139()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

327~334

분석자

나*주

분석물

• EU27 풍력에너지 시스템에 필요한 핵심 재료의 소비현황 및 수요전망.pdf [536,051 byte]

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