▲ 한국재료연구원 풍력핵심기술연구센터 박지상 센터장이 `카본코리아 2025`에서 풍력 블레이드 전주기 시험 평가 체계에 대해 설명하고 있다.

한국재료연구원(원장 최철진) 풍력핵심기술연구센터가 초대형 풍력 블레이드와 복합재 시험·인증 기술에서 국내 대표 기관으로서의 역량을 재확인했다. 자체 설계·해석 프로그램과 국제 공인 시험 설비를 기반으로, 소재부터 완성품까지 아우르는 전주기적 시험평가 체계를 선보이며 국내 풍력 산업 경쟁력 강화에 기여할 전망이다.

한국재료연구원(KIMS) 풍력핵심기술연구센터(이하 센터)는 지난 11월 19~21일 양재 aT센터에서 열린 ‘카본코리아 2025’에 참가해 풍력 및 탄소복합재 산업을 겨냥한 시험·평가 기술과 연구 성과를 선보였다.

센터는 이번 전시에서 국내 유일의 풍력 블레이드 완성품 공인시험 역량을 기반으로, 길이 100m급(10MW급) 세계 최대 규모 블레이드 인증시험 설비/기술뿐 아니라, 15MW급 이상 초대형 블레이드 개발을 위한 부분품 구조시험, 강우침식 및 복합환경 시험, 정적/동적 물성 시험, CT 및 NDT 비파괴 검사 및 물리분석 등에 이르는 소재·부분품 전문 시험평가 체계를 집중 소개했다. 특히 부안에 새롭게 구축된 풍력 소재·부품 시험동의 구체적 기능과 장비 경쟁력이 국내외 기업들의 관심을 끌었다.

한국재료연구원 풍력핵심기술연구센터는 초대형 풍력 블레이드 기술 개발을 위해 BIMS-CASA 통합 설계·해석 프로그램을 자체 개발, 블레이드 설계부터 제조 확인, 도면 출력까지 전 과정을 자동화·체계화했다. 이를 통해 모델링 시간을 획기적으로 단축하고, 빔 섹션 프로퍼티 산출 등 설계 검증 과정의 효율성을 높였다.

센터는 또한 10MW급, 길이 100m급의 블레이드 시험이 가능한 세계 최대 규모 시험 설비를 소개했다. 이 설비에서는 ‘윈치 풀링 & 테스트리그 틸팅’ 동시 제어 기술을 활용한 수직 정하중 시험과 On-board 및 External 가진기를 활용한 다점 가진 피로시험이 가능하다. 시험 전 초음파(UT) 장비를 통해 블레이드의 내부 결함을 분석하고, 시험 과정에서 열화상, 음향카메라, 3차원 측정장치 등을 통해 블레이드의 파손 모니터링과 원인 분석을 수행, 제품 신뢰성을 극대화한다.

공인시험기관으로서 IECRE 및 KOLAS 국제공인시험기관 자격과 KS 인증 성능검사기관 자격을 보유하고 있어, 국제표준에 부합하는 인증시험을 수행하고, 국제인증 및 국내인증을 지원할 수 있다. 이미 두산 8MW급 블레이드 인증시험, 두산·효성의 5.5MW급 블레이드 인증시험, 휴먼컴퍼지트 3MW 블레이드 인증시험(이축 피로시험 기술 적용) 등 2011년부터 국내 개발되는 모든 블레이드 인증시험을 수행해 오고있다.

센터는 이번 기술 역량을 통해 20MW급 이상 차세대 초대형 풍력 블레이드의 설계 개발과 시험 평가를 통한 국산화를 본격 지원한다. 아울러 해양환경에서 사용되는 윙세일, 로터세일, 윈드쉴드 등 대형 복합재 부품의 개발과 시험 평가에도 기술력을 확대 적용, 국내 풍력·해양 산업의 경쟁력 강화를 도모한다.

풍력핵심기술연구센터 박지상 센터장은 “BIMS-CASA 기반의 설계·해석 기술과 세계 최대 시험 설비를 활용해, 초대형 블레이드 개발의 리스크를 최소화하고 국산화 추진 속도를 높이고 있다”며 “앞으로도 풍력 산업의 글로벌 경쟁력을 선도할 수 있는 전주기적 기술 지원을 계속해 나갈 것”이라고 말했다.