3MW급 제어시스템 및 발전기 최적화 수행
국내 유일의 발전플랜트 전문업체인 두산중공업(대표 박지원)은 국내 화력, 원자력발전소 건설에 기자재 공급 및 시공을 대부분 담당해 왔으며 이를 기반으로 국내시장 뿐만 아니라 최근 중동 등 해외 발전EPC 시장의 Leader로 도약할 수 있었다. 풍력사업 역시 발전플랜트사업 중 하나다. 두산중공업은 지난 30년 간 축적해온 발전플랜트 노하우와 글로벌 마케팅 역량을 결합해 2015년 풍력사업의 Global Leader로 도약하겠다는 목표이다.
여기에 더해 두산중공업은 연료전지, IGCC, CCS 등 신재생에서 분야에 독자기술을 확보함으로써, Post 화석연료 시대의 ‘토털 에너지솔루션 공급자’로 거듭나겠다는 비전을 품고 있다. 두산중공업의 미래를 책임질 풍력사업팀을 진두지휘하고 있는 진종욱 팀장을 만나 회사가 갖는 풍력 로드맵을 들어봤다.
2009년도 에너지자원기술개발 중대형 기술개발사업 중 하나인 ‘해안 복합 풍력단지 최적설계 및 신뢰도 향상기술 개발’ 과제가 갖는 중요성에 대해 진종욱 두산중공업 풍력사업팀장은 “국산풍력발전기를 수출상품화하는 촉매제가 될 것”이라고 단언했다.
“고객측면에서 풍력발전기 구매의 가장 큰 Key Factor(열쇠가 되는 요소)는 공급 및 운전실적 검증을 통한 신뢰성 확인일 것입니다. 그러나 불행히도 국내 R&D 개발품은 공급 및 운전실적이 절대적으로 부족한 상황입니다. 이러한 때 국내 R&D개발품이 발전사 부지를 활용해 조기 운전실적을 확보한다면 신뢰성을 확보할 수 있는 기회가 될 것입니다. 이를 기반으로 수출상품화가 촉진될 것은 자명한 일이죠.”
최적화 제어알고리즘 독자개발 목표
두산중공업은 풍력발전기의 핵심이라 할 수 있는 제어 알고리즘을 독자적으로 개발해 독자개발품의 초석을 마련해 놓았다. 때문에 두산중공업 역시 현재로서는 제품의 수출상품을 위한 트랙 레코드(Track Record) 확보가 시급한 상태다. 이와 관련, 진 부장은 이번 과제의 실증운전 기간을 통해 다양한 풍황 특성에 맞는 최적화 제어알고리즘을 달성할 것이라고 목표를 밝혔다.
“두산중공업은 이번 과제에서 국내 유일의 해상풍력발전시스템의 실증운전 및 성능평가를 통해 시스템을 구성하는 각 구성품을 최적화한다는 목표입니다. 특히 대용량 PMG(Permanent Magnetic Generator) 발전기의 성능 및 서해안의 풍황 특성에 따른 제어알고리즘을 최적화할 방침입니다.”
아직 우리나라 풍력시장은 초기단계라고 할 수 있다. 진 부장은 “풍력발전은 국내 제조업 기반을 활용할 경우 비교적 수출상품화가 용이한 산업”이라며 정부, 관련업계 등에서 많은 노력을 기울인다면 시장의 경쟁력을 높이고 활성화할 수 있을 것이라고 조언했다.
“해외 메이저 풍력제조업체들 대부분은 자국시장에서 충분한 실적을 쌓고 이를 바탕으로 글로벌 풍력업체로 성장해왔습니다. 따라서 국내 풍력제조업체가 해외시장에 도약하기 위해서는 국내 시장에서 국산개발품이 빠른 시간 내 트랙 레코드를 확보할 수 있도록 정부 및 관련업계가 당분간 도와주어야 할 것입니다.”
진 부장은 또한 “국내의 우수한 제조업 기반을 활용해 관련 중소기업들이 풍력 부품산업에 참여할 수 있도록 육성정책이 지원돼야 할 것”이라며 “아울러 해외기술의 도입 보다는 국내R&D 인력을 적극 양성하고 활용함으로써 풍력사업이 산업체뿐 아니라 학계, 연구계 등에서도 한 단계 도약할 수 있는 기회로 활용해 총체적인 국가 경쟁력으로 이어질 수 있도록 하는 것이 중요하다”고 지적했다.
해상풍력 FIT기준가 200~250원 수준 적정
해상풍력 발전차액 기준가격이 확정되지 않아 최근 많은 관심이 집중되고 있는 가운데, 진 부장은 해외 사례에 견줘봤을 경우, 해상풍력에 대한 발전차액 기준가격은 200원/kWh ~250원/kWh 수준이면 적정할 것이라고 분석했다.
이와 관련 그는 “해상풍력은 해상구조물 제작 및 시공, 해저케이블 시공 등 인프라 구축에 많은 비용이 소요된다”며 “하지만 국토를 효율적으로 사용하고, 해외 해상풍력시장 진입을 통해 국내 신성장사업을 육성하는 등 산업효과를 감안할 때 육상풍력 보다는 해상풍력이 사회적 경제성을 갖게 될 것”이라고 말해 해상풍력에 대한 정책적 지원이 뒤따라야함을 강조했다.
두산중공업은 3MW 풍력발전시스템의 독자 개발 외에 국책과제로 해상풍력 시공역량 확보를 위한 해상풍력실증단지 조성 과제에 참여하고 있다. 이를 통해 해상풍력 토털 공급자로서 국내외 해상풍력 EPC 사업에 참여한다는 계획이다.
두산중공업은 3MW 풍력발전시스템에 대해 2006년 개발에 착수, 올 8월 조립을 완료하고 출하한 상태이다. 9월 초 설치를 마치고 실증운전에 들어가 2010년 하반기 국제공인인증을 확보함으로써 육상풍력시장에서 상용화할 계획에 있다. 이와 함께 2011년 해상설치 및 실증을 통해 해상풍력시스템의 신뢰도도 한층 높이겠다는 전략이다.
진 부장은 “후속모델에 대한 개발을 통해 원천기술을 확보할 것”이라며 “국내 산학협력 체제 속에 기술인력을 양성하고 중소 부품업체를 육성할 계획으로, 이는 회사의 도약은 물론 국가 경제에도 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.
