국내 풍력발전단지 30% 이상 넓히는 '신의 한수'
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▲유니슨이 19일 발표한 저풍속 풍력발전기 U113의 모습. 영덕백수풍력단지에 설치돼 올 1월부터 시험가동했다. 사진은 U113의 실제 설치 모습 <사진=안희민> |
[에너지경제 안희민 기자] 유니슨(대표 류지윤)이 저풍속 풍력발전기 U113을 공개했다.
유니슨은 19일 광주에서 2.3MW급 풍력발전기 U113을 공개했다. U113은 풍속이 약한 국내 여건에 맞게 설계된 풍력터빈으로 저풍속 풍력발전기를 표방했다.
연구소장 출신인 류지윤 유니슨 대표이사가 6년 전 기획해 2년 전부터 본격적인 연구개발을 통해 출시한 제품으로 초속 3m 풍속에서부터 발전을 시작한다. 일반 풍력발전기가 4m에서 구동하는 점과 비교볼 때 성능이 진일보했다.
U113이라는 이름은 블레이드 직경이 113m인 이유에 연유한다.
U113는 세 개의 블레이드가 각각 55m이고 허브가 3m로 직경이 113m가 된다.
풍력탑도 콘크리트와 스틸 두 종류로 만들어 조합에 따라 80m에서 최대 140m까지 세울 수 있다.
블레이드가 기존 풍력발전기의 것보다 얇고 끝 날개를 바람을 맞받아 앞으로 일어서게 설계해 후류 발생을 10% 정도 줄였다.
유니슨 특허기술인 U2 플랫폼을 활용해 풍력터빈을 경량화하고 유지보수를 쉽게 했다. U2 플랫폼은 단일메인베어링을 활용한 2.xMW 급 구동축시스템이다. 기존 풍력터빈이 두 개의 베어링을 사용하지만 U2 플랫폼을 사용해 단일메인베어링을 바로 메인샤프트에 연결해 구조를 단순하게 만들었다. U2 플랫폼은 유니슨의 전작 풍력모델인 U88과 U93에도 적용됐다.
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▲유니슨의 저풍속 풍력발전기 U113의 모습. 사진은 U113의 내부 모습 <사진=안희민> |
피치시스템은 교류(AC)를 적용했다 기존 풍력발전기는 구동모터가 직류(DC)였다. DC 방식은 AC 방식보다 부품의 종류와, 수명 등에 불리했다. U113은 삼중 보완장치가 설치된 AC 방식을 선택해 풍력발전기의 수명과 안정성을 높였다.
기어박스도 3단 유선기어를 활용해 고장 확률을 0에 가깝게 낮췄다. 특히 유니슨의 기어박스는 지난 30년 간 전세계에 3만대의 제품을 공급하며 안정성이 증명됐다. 고장은 고속으로 회전하는 기어박스 증속기에서 70% 발생하는데 제어를 통해 속도를 최대한 줄일 수 있어 안정적인 운영이 가능하다.
요 시스템은 유압 브레이크를 통해 제어하며 감속기는 유선 감속기 4개를 사용한다. 실제로 우리나라처럼 산악에서 요 시스템이 중요하다. 또 유선 아닌 원 감속기를 사용하면 돌풍이 빈발하는 산악지형에서 잦은 고장을 일으킬 수 있다.
따라서 U113의 요 시스템은 액티브 방식을 채용했고 유지관리의 용이성을 확보하기 위해 타워 안에 설치됐다.
발전기도 재설계해 기존 발전기보다 부피가 30% 적고 무게는 15% 줄었다. 690V로 발전해 계통이 요구하는 2만2900V로 승압해 한전에 송전한다. 발전기 냉각수와 순환장치도 풍력터빈에 설치해 염분 등으로 오염된 외부공기가 안으로 들어오는 일을 막았다.
U113의 보증시간은 기기 5년, 풀 로드 12000시간이다. 기존 발전기는 밤에 정지하는 경우가 많은데 U113은 1만2000시간 연속 작동을 보증한다는 이야기다.
U113은 이미 독일 DEWI-OCC로부터 국제공인 설계 및 형식인증을 10일 획득해 신뢰성을 확보했다.
이런 기술적 노력으로 회전속도를 1100RPM 이하로 줄여 소음도 최소화했다.
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▲유니슨은 19일 저풍속 풍력발전기 발표회를 광주에서 가졌다. 사진은 발표회 직후 환담하는 유니슨 임원들 <사진=안희민> |
U113은 풍속이 초속 3m인 경우에도 운전을 시작한다. 정격출력 구간은 초속 10.3m이며 바람이 초석 20m에 이르면 자동으로 정지된다. U113의 발전량은 기존 U88, U93보다 30% 가량 크다.
U113은 국제 인증을 위해 올해 1월부터 시험 가동을 시작했다. 가동률은 99.9%이며 504시간 동안 연속으로 발전했으며 총 967시간동안 1160MWh를 발전했다.
유니슨은 저풍속 풍력발전기 U113에 거는 기대가 크다. 관리종목 탈피 등 어려움을 딛고 재도약을 준비 중인 유니슨은 U113 출시를 계기로 국내외 시장에 다시한번 도전하겠다는 의지를 내비치고 있다. 허화도 전무는 U113을 ‘신의 한수’라고 표현했다.
류지윤 대표이사는 "U113이 설치되면 국내 풍력발전단지를 30% 이상 넓힐 수 있다"고 말했다.
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