▲ 3MW급 블레이드 제조용 몰드 설비.

국내 조선·기계산업의 강점을 살릴 수 있는 신재생에너지로 각광을 받으면서도 핵심 중의 핵심인 고효율·경량 블레이드를 외국에 의존해 오던 국내 풍력산업에 새 전기가 마련됐다.

풍력발전의 대세인 대형 해상 풍력발전시스템용 블레이드가 드디어 국내 기술로 개발된 것이다.

지난 17일 재료연구소(소장 조경목)에 따르면 연구소 풍력핵심연구센터(센터장 황병선)는 최근 대형 해상 풍력발전시스템의 핵심 부품인 3MW급 복합재 블레이드의 국내 개발을 완료, 풍력터빈 국제인증기관 DEWI-OCC(독일)로부터 최종 설계 인증서를 접수했다.

연구센터 블레이드설계·시험기술 연구팀(팀장 박지상 박사)은 두산중공업의 시스템기술, (주)케이엠(대표 박성배)의 블레이드 제조기술과 연계해 국내 최초로 3MW급 블레이드의 구조설계를 독자적으로 수행해 왔으며, 그 성과로 지난해 3월 DEWI-OCC의 입회 하에 시제품의 인증시험을 통과, 1년여의 설계 검증과정을 거쳐 이번에 최종 인증을 획득하게 됐다고 재료연은 설명했다.

풍력터빈 출력과 하중의 근원인 블레이드의 고효율·경량화 기술은 풍력터빈의 대형화와 고효율화에 절대적으로 필요한 핵심기술이다.

이번에 개발된 3MW급 블레이드는 길이 44m에 무게 9.6톤으로 풍력분야에서 가장 앞서 있다고 평가되는 유럽산 경쟁 제품(11.2톤)에 비해 중량을 10% 이상 절감, 국내 블레이드 설계 및 제조기술의 우수성을 입증했다.

특히 고급 소재를 쓰지 않고 설계와 제조기술만으로 기준풍속 50m/초의 class I급을 달성, 기준풍속 42m/초인 class II급 유럽산을 성능에서 제침으로써 품질과 가격 양면에서 경쟁력을 갖춘 점이 유럽 선진 업체들의 높은 평가를 받고 있는 것으로 전해졌다.

현재 두산중공업의 국산 풍력터빈 모델 WinDS3000에 시제품이 적용돼 지난해 가을부터 제주도에서 실증운용 중에 있으며 우수한 성능을 보이고 있다.

지식경제부의 신재생에너지기술개발사업의 일환인 이번 블레이드 국산화 개발은 지난 3년여의 연구개발을 통해 설계, 제작, 시험평가, 인증의 전 개발과정을 국내 독자 기술로 이루어 냈다는 점에서 그 의미가 크다.

그간 국내 풍력 블레이드 개발은 주로 유럽 풍력회사의 설계를 직접 도입하거나 그들의 제작기술 지원으로 이뤄져왔으며 이를 두고 일각에서는 풍력산업이 산업발전의 실익을 핵심부품과 기술을 가진 선진국에 빼앗겨온 타 산업의 전철을 밟는 게 아니냐는 우려가 있기도 했기 때문이다.

하지만 이번 인증 획득으로 국내 대형 풍력터빈 블레이드의 설계·제조 기술이 세계적인 경쟁력을 갖춘 수준에 도달했음을 인정받게 됐다.

재료연 관계자는 “본 기술은 정부의 신재생에너지기술개발 지원 하에 재료연구소 풍력핵심기술연구센터와 (주)케이엠의 지속적인 블레이드 기술개발 노력의 결과로, 그 간의 풍력분야에 대한 정부지원과 민간 연구개발 노력의 중요한 결실”이라고 강조하고 “대형 풍력터빈의 핵심 부품인 블레이드 독자 기술 확보로 향후 블레이드의 수출산업화는 물론 국산 풍력터빈의 경쟁력을 높이는데도 크게 기여할 것”이라고 전망했다.

▲ 제주도에 설치 실증 운용 중인 두산 3MW 풍력터빈.