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기술현황분석 - 초대형 풍력발전기용 Yaw System의 기술동향 원문보기

機械와 材料 = State of the art report, v.23 no.3, 2011년, pp.182 - 189  

이용범 (한국기계연구원)

초록
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전 세계적으로 대체에너지 개발이 활발해지면서 국내에서도 풍력발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 풍력발전을 신재생에너지 중에서 가장 상업화에 앞서 있으며 급속한 시장 확대와 산업의 발전을 가져온 분야이다. 1990년대에 개발되어 설치 운용되고 있는 약 20만대의 0.5 MW ~ 3 MW급 중대형 풍력발전기가 세계 여러 곳에서 상업발전을 하고 있으며, 국내에서는 제주도 행원풍력발전단지에 1998년부터 2003년 4월까지 총 15기(약 203억 원 투입)의 풍력 발전기가 도입되어 세워져 있으며, 1998년 8월에 600kW 풍력발전기 1 2호기의 상업운전을 최초로 시작하였다. 최근 풍력발전기의 설치 환경이 육상에서 해상으로 변하면서 5MW급 초대형 풍력발전기의 상용화가 시도되고 있으며 수요 또한 급증하고 있다. 본고에서는 전량 수입에 의존하고 있는 풍력발전기의 핵심 부품인 Yaw system(yaw bearing & drive)의 국내외 시장 동향과 초대형 요 베어링 및 고 강성 유성기어 감속기의 특성을 분석하였으며, 특히 전략적 국산화 개발필요성을 강조하였다.

AI 본문요약
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후속연구

  • 따라서, 선진국 4~6개사가 독과점을 형성하여 전 풍력세계시장에 공급을 하고 있는 고가의 핵심모듈인 Yaw system (초대형 베어링, 고 강성 고 감속 유성기어박스 등)의 국산화개발을 선행한다면, 큰 신규시장 확보는 물론 고 부가가치 창출이 가능 할 것으로 판단되 어서, 국가연구개발 선정의 정책적 우선순위가 필요하다.
  • 초대형 (5MW급) Yaw bearing의 경우 Moment (30MNm) 이상과 Thrust force (4MN) 이상을 구현 할 수 있는 그림 10과 같은 개념의 Test mechanism을 구축하여 성능시험 및 가속수명시험을실시함으로서 제품의 고 신뢰성확보가 가능할 것으로 예측된다.
  • 향후 풍력발전산업은 표 1과 같이 육상에서 해상으로 이동과 함께 5MW급이 주력 이 될 것으로 예상되며, 7MW 이상급 개발이 진행 중이다.
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