미국 시장 진출 이은 ‘실증’ 가속페달
공력소음 해석·IPC시스템 개발 수행
삼성중공업이 풍력발전 설비의 상용화작업에 참여하며 해외시장에 이어 국내 풍력시장 진출에도 박차를 가했다.
한국남동발전의 ‘해안 복합 풍력단지 최적설계 및 신뢰도 향상기술 개발’ 사업에 참여한 삼성중공업은 ‘2.5MW급 블레이드 공력소음 해석 및 소음예측프로그램 개발’과 ‘2.5MW급 블레이드 개별피치제어(IPC :Individual Pitch Control) 시스템 개발’ 등 2가지 과제를 수행할 예정이다.
삼성중공업은 조선사업에서 세계 제일을 달리고 있지만 풍사업에 진출한 지는 불과 1년밖에 안된 새내기다. 지난 7월 2.5MW급 풍력발전 설비의 제품설계를 마치고 현재 시제품 조립단계에 있어 실제적인 완제품이 없는 상태다.
그럼에도 불구하고 삼성중공업은 지난 5월 미국 Cielo사와 2.5MW급 풍력발전기 3기를 공급하는 투자의향서를 체결해 세계 풍력업계를 깜짝 놀라게 했다.
이처럼 국내시장에 앞서 미국 시장에 우선 진출한 삼성중공업은 이번 사업수행으로 제품실증을 겸할 수 있게 돼 풍력설비 상용화에 한발 더 다가서게 됐다.
삼성중공업 풍력발전사업담당의 김기현 파트장, 이경철 과장, 정의현 과장을 만나 이번 사업의 중요성에 관해 들어봤다.
세계 중·대형(2MW이상) 풍력발전기 시장은 매년 20~30%의 고성장를 지속하고 있다. 국내 또한 신재생에너지보급촉진 정책으로 풍력발전기 시장이 점차 확대되고 있는 추세다.
하지만 국내 풍력설비 업체에서 생산하는 제품은 성능검증 및 운영 실적이 전무한 상태라 국내 풍력발전단지 조성 시 대부분 해외 풍력발전 설비가 설치되고 있는 상황이다. 결국 국내 및 해외시장에 국산 풍력발전기를 공급하기 위해서는 실증단지 운영을 통한 성능검증과 운영실적 보유가 필수적인 상태다. 이런 의미에서 삼성중공업은 이번 ‘영흥 국산풍력 상용화단지’ 참여를 국내뿐 아니라 해외시장 진출의 교두보로 삼고 있다.
풍력제품개발팀 김기현 파트장은 “이번 프로젝트는 풍력발전설비 업체들이 개별적으로 운영하기 어려운 실증단지의 조성뿐 아니라 발전사와 연구기관 및 풍력발전기 제작사가 가지고 있는 전문성을 활용할 수 있다는 점에서 중요한 의미를 가진다”며 사업 참여의 취지를 설명했다. 이어 김 파트장은 “안정적인 풍력시스템 완성을 위해서는 가혹한 환경 테스트를 통한 실증이 중요한데 난류가 흐르는 국내 지형적 특성은 풍력시스템을 시험하기에 좋은 조건이다”고 덧붙였다.
삼성중공업은 이번 사업에 자체모델인 2.5MW급 풍력발전설비 1기를 공급하며 이를 통해 2개의 세부과제를 수행할 예정이다.
‘2.5MW급 블레이드 공력소음 해석 및 소음예측프로그램 개발’ 과제와 ‘2.5MW급 블레이드 IPC 시스템 개발’ 과제를 수행하게 될 삼성중공업은 이번 프로젝트 진행을 위해 풍력발전기 제작을 포한, 50억원 가량의 자금을 투입할 예정이다.
‘2.5MW급 블레이드 공력소음 해석 및 소음 예측 프로그램 개발’ 과제에서 수행할 공력소음 해석이란 블레이드 형상 유동해석 및 공력소음 특성 파악을 통해 소음을 예측하는 것으로 블레이드 회전 시 발생하는 소음을 분석해 주변 환경에 미치는 영향을 파악하는 작업이다.
현재 일반적인 풍력발전기 소음 수치는 105dBA 정도로 기차소리와 비슷한 수준이다.
풍력발전 선진국인 유럽의 경우도 풍력 소음으로 인한 환경파괴문제로 수많은 민원이 발생하고 있는 상황이다. 이에 따라 삼성중공업은 이번 프로젝트에서 특히 공력소음 해석에 심열을 기울일 방침이다.
풍력생산팀 정의현 과장은 “과제를 통해 예측된 소음관련 자료들을 체계화하고 수치해석을 이용한 소음예측프로그램을 개발할 것”이라며 “차기 개발모델에 예측프로그램을 이용, 공력소음 저감을 위한 블레이드의 형상 설계에 활용할 예정”이라고 밝혔다.
2차년도 사업과제인 ‘2.5MW급 블레이드 IPC 시스템 개발’은 발전효율의 향상 및 블레이드 내구성 연장에 초점을 맞췄다.
대부분의 풍력발전기는 바람이 부는 방향에 따라 블레이드 3개를 동시에 제어토록 제작됐다. 하지만 삼성중공업의 풍력발전기는 3개 블레이드 각각에 대해 제어가 가능하도록 제작돼 발전효율 및 내구성 면에서 차별화된 성능을 보인다.
사업지원팀 이경철 과장은 “이번 사업은 당사 풍력발전기의 신뢰성 확인 및 실적추가의 좋은 기회가 될 것이다”며 기대감을 표시하고 “특히 이를 통해 국내 풍력시장에 진출하는 시발점으로 삼고자 한다”고 밝혔다.
