트랙 레코드 쌓을 수 있는 절호의 기회
국내 풍력 기기 신뢰성 확보해야 ‘성공’
원자력발전소를 포함한 대부분 발전소의 주요기기에는 상태감시 시스템이 운영되고 있다. 도입 초기에는 일반적으로 기기 제작사 제품으로 운영하고 있으나, 감시시스템의 기능추가 및 업그레이드에 한계가 있어 많은 감시시스템들이 발전사의 구미에 맞게 개선되고 있는 추세다.
한전 전력연구원 이준신 박사는 본격적인 국산 풍력발전기 도입에 맞춰 상태감시 시스템을 구축하는 책임을 맡았다. 그의 연구 결과에 따라 국산 풍력발전기 산업의 성패가 좌우될 수도 있는 막중한 역할이다. 이준신 박사는 이 과제를 담당하게 된 것을 “개인적으로는 매우 영광으로 생각하고, 이를 계기로 국내 풍력발전의 보급 확대 및 발전단지 운영 효율성에 많은 기여를 하고 싶다”고 밝혔다.
전력연구원이 ‘해안복합풍력단지 최적설계 및 신뢰도 향상기술 개발’ 과제를 통해 기대하는 효과는
외국의 한 보고서에 따르면 500MW 단지 기준 유지·보수(O&M)비용은 연간 약230~385억원으로 현재 풍력발전단가 중 그 비중이 25% 내외로 알려져 있다. 따라서 상태감시를 통해 고장정지 시간을 단축한다면 풍력단지의 경제성을 극대화 시킬 수 있다.
또 풍력터빈의 대형화와 함께 풍속과 풍향 변화가 심한 국내 풍황 조건을 고려할 때 O&M 비용절감이 풍력발전 보급 활성화에 필수적이다. 500MW SCADA 및 CMS 비용이 약 250억원(2MW 기준, 1억원/대) 정도로 예상되며, 향후 풍력단지에는 모두 설치돼야 하기 때문에 풍력발전 제어시스템 및 모니터링과 관련한 국내 고유기술이 확보되는 경우 수입대체 효과도 상당할 것으로 예상한다.
에너지자원기술개발 중대형 기술개발사업 중 하나인 ‘해안복합풍력단지 최적설계 및 신뢰도 향상기술 개발’ 과제가 갖는 중요성은
국내 풍력기기 제작사의 기기는 트랙 레코드(상업운전 실적)가 없기 때문에 국내외 발전사업자들에게 신뢰성 있는 기기로 인식되지 않으며, 이 때문에 트랙 레코드가 생산되지 않는 악순환 루프를 겪을 수밖에 없다.
이 과제는 국내 제작사에게 트랙 레코드를 쌓을 수 있는 절호의 기회를 주는 과제라고 생각하며, 한 발전단지에 여러 제작사의 제품이 국가과제를 통해 공개적으로 평가받기 때문에 제작사 간의 선의의 경쟁도 유도할 수 있어 국가적으로 엄청난 시너지 효과가 발생할 것으로 판단된다. 이 과제를 통해 검증된 제작사들의 제품은 국내에 급속히 파급될 것으로 기대한다.
전력연구원이 수행하고 있는 ‘통합모니터링 시스템 구축’ 의 경과와 향후 계획은
현재 기본설계가 끝나고 참여기관이 3개 풍력터빈 제작사와 상태감시 신호 연결과 관련한 프로토콜 설정에 관한 업무 협의 중이다. 프로토 타입으로 개발된 상태감시시스템은 전북도청의 협조를 받아 군산풍력발전단지에 설치돼 실증될 예정이며, 이를 통해 풍력터빈과 상태감시 시스템 사이의 프로토콜 확인 등과 같은 하드웨어 검증 및 기본 신호처리, 상태감시 알고리즘 검증과 같은 소프트웨어 검증도 동반될 예정이다.
풍력기기 신뢰성 확보되면 세계시장 석권할 것
전력연구원이 추진하고 있는 풍력 관련 연구는 어떤 것이 있으며 또 어느 정도의 성과를 거두고 있는지
전력연구원은 2007년 말부터 신재생에너지의 중심이 될 풍력에너지 확대보급을 위해 풍력발전 T/F팀을 발족했으며, 한반도 내에서의 육상풍력의 한계성을 인식해 대형 해상풍력발전이 풍력분야의 주력이 될 것으로 판단했다.
해상풍력을 위한 3가지 기술개발 축인 해상풍력단지 개발, 대형기기 개발 및 유지보수 개발 중 대형기기개발은 제작사 몫이기에 전력연구원은 해상풍력단지 개발 및 유지보수기술 개발 분야에 주력해 왔다. 현재 지경부 과제로 ‘국내 해역의 중형 해상풍력발전 플랜트 타당성 조사연구’를 수행하고 있으며, 조만간 서해 해상에 해상기상탑을 설치해 해상풍력단지개발을 본격적으로 수행할 것이다.
우리나라 풍력발전 기술 수준은 초기단계라고 할 수 있는데 경쟁력을 높이고 활성화하기 위해 어떤 노력이 필요하다고 생각하는지
풍력발전은 조선산업과 거의 유사하다고 판단된다. 아직은 국내 현실이 풍력분야에 진입단계라 할 수 있지만, 국내 풍력제작사들이 만들고 있는 기기들이 신뢰성이 확보되는 시점에 전 세계시장을 석권하게 될 것이다. 이를 조속한 시일 내에 이루기 위해서는 국내 풍력발전시장이 활성화 돼야 한다.
풍력발전기기를 상품화하는 데 가장 큰 장애요인은 제품결함으로 인한 리콜이라는 것을 해외 유명 제작사의 선례에서 볼 수 있다. 풍력발전분야에 중간진입을 추구하는 국내 제작사 입장에서는 해외에 수출해도 손색이 없는 신뢰성 있는 기기를 개발하고, 개선할 수 있도록 안정적인 국내시장이 형성되기를 간절히 원하고 있다.
이런 의미에서 정부 및 관련기관 들이 대단위 해상풍력단지 건설은 물론 풍력발전 확대보급에 일심으로 뭉쳐야 할 것으로 전망한다.
