'풍력산업의 안전' 측정클럽이 나선다

 

고유가가 지속되고 에너지 수요가 증가하면서 우리나라는 물론 전 세계의 대다수 국가들이 신재생에너지로의 변화를 시도하고 있다.

 

화석연료 중심의 에너지공급체제에서 태양열, 풍력, 바이오, 수력 등의 친환경적인 에너지를 통해 지속 가능한 에너지 생산을 유도하고 있는 것.

 

전 세계 에너지 소비는 석유 33.7%, 석탄 29.6%, 천연가스 23.8%, 원자력 5.2%, 재생에너지 1.3% 등으로 구성, 화석연료가 무려 92.2%로 압도적이다.

 

더욱이 우리나라는 에너지의 96%를 수입에 의존하고 있어 유가 상승 등 외부 요인에 취약한 상황에 놓여있다. 또 철강, 석유화학 등 에너지 다소비 산업을 주력 산업으로 하고 있어 화석연료를 대체할 에너지 생산이 어느 때보다도 절실해 지고 있다.

 

신재생에너지 중 세계 여러 나라들이 가장 많이 개발하고 이용하는 신재생에너지로는 풍력에너지가 손꼽힌다. 풍력발전은 무공해, 무한정의 바람을 이용한 친환경적 전력을 생산하는 기술로 환경에 미치는 영향이 거의 없다.

 

이런 탓에 전 세계 글로벌 금융위기에도 불구하고 최근 5년간 풍력발전 설치량은 연평균 14.2%가 증가했다. 2020년도를 기점으로 육상풍력을 넘어 해상풍력 시장은 급성장할 것으로 전망된다.

 

이미 유럽 국가를 중심으로 육상 신규설치는 축소하고 해상풍력에 대한 투자가 늘고 있는 실정이다.

 

이런 추세에 발맞춰 정부도 '신재생에너지 보급 확대 및 산업 육성 해외 원전산업 진출 지원'을 국정 과제로 제시하고 신재생에너지 보급 확대를 주요 추진 정책으로 펼치고 있다.

 

풍력발전은 환경, 기계설비, 안전장비, 보험 등 다양한 산업이 하나로 묶여있는 융복합 산업에 속한다. 어느 한쪽만의 기여로 에너지 생산이 이뤄질 수 없는 복잡한 구조로 돼 있는 것이다.

 

특히 풍력발전의 핵심기술이라 할 수 있는 안전시스템 부분은 아직 외국 기술에 의존해 이뤄지고 있어 국내 기술 개발이 절실하게 요구되고 있다.

 

이런 가운데 측정관련 최고의 전문가들이 모인 한국표준과학연구원 안전계측 측정클럽이 풍력발전시스템의 안전을 위한 측정기술을 개발하고 있어 화제가 되고 있다.

 

  

 

◆"국내 기술로 안전시스템 구축 절실"…기술 수출 길 열어야

 

"풍력발전 시스템에 다양한 측정 기술이 포함됩니다. 제품을 만들면 그 제품이 제대로 역할을 하는지 인증을 받아야 하는데, 인증을 받기 위해서는 시험이 필요합니다. 정확한 계측이 필요한 부분을 측정클럽이 지원하고 있는 것입니다."

 

안전계측 측정클럽에서 활동하고 있는 최만용 표준연 박사는 풍력발전 시스템이 다양한 측정 기술을 포함하는 만큼 창조경제가 중시하는 융복합 산업의 대표적 샘플이 될 수 있다고 강조했다.

 

기계, 전기, 소음 및 음향, 블레이드 강도, 시스템 모니터닝 등 풍력발전에 중요한 분야를 측정클럽이 지원하고 있기 때문이다.

 

이 중 최 박사를 중심으로 연구가 이뤄지는 부분은 풍력발전단지의 설계에 있어 안전 지킴이 역할을 하는 '시스템 모니터링'이다.

 

쉽게 말해 풍력발전기를 세웠을 때 발전기가 제 역할을 하는지 인증을 받아야 하는데, 정확한 전기량 측량 등 데이터를 뽑고, 시험을 해주는 일을 담당하고 있다.

 

풍력발전에 대한 안전 시험과 인증은 아직 국내 표준 기술이 없는 상태로 외국 기술에 의존 평가를 받고 있는 실정이다.

 

최 박사는 "해외인증 기관을 이용하면 그 비용이 그대로 지출되는 것이다. 국내 풍력 산업 발전을 위해서는 궁극적으로 자국 기술을 보유해 비용 낭비를 막아야 한다"며 "더욱이 외국 기술로 인증을 받다보면 풍력산업 전반에 대한 우리 기술도 고스란히 유출될 수 있다"고 지적했다.

 

이어 "우리나라는 물건을 만들어 파는 능력이 있는 만큼 국내 인증기반을 구축하면 외화 벌이도 가능하다"며 "우리 기술로 시험하고 인증해 데이터를 뽑아 국산 제품 품질 향상을 이뤄야 한다"고 강조했다.

 

 

◆"측정클럽 본연의 임무는 정확한 측정"…해상풍력 급성장 '안전모니터링'도 국내 기술로

 

최 박사가 풍력 산업과 인연을 맺은 것은 10여 년 전이다. 2004년 '풍력발전 시스템 성능평가 기술개발'이라는 주제의 국책 사업에 참여하면서 부터다.

 

그는 "정부가 에너지 개발과 관련해 풍력산업을 키우면서 외국기술에 의존하고 있는 풍력발전 시스템 성능평가에 대한 필요성을 제기했다"며 "교량, 터널 등 그동안 안전진단을 주로 다뤄왔기에 풍력 산업에도 관여를 하게 됐다"고 말했다.

 

3년 전부터는 '호남권 풍력 테스트베드(Test Bed) 구축 사업'의 성능평가 책임자로 활동하고 있다.

 

테스트베드는 풍력발전기 시스템에 대한 성능 시험, 평가 및 인증을 받도록 지원하는 기반시설로 현재 영광 백수에 건립되고 있다.

 

그는 "테스트베드는 풍력기가 제대로 만들어졌는지 시험하기 위한 야외시험장이라고 보면 된다. 우리는 그곳에서 전기를 만드는 것이 아닌 풍력기가 올바르게 측정할 수 있도록 기술을 개발해 주는 일을 한다"며 "기계, 전기, 음향, 모니터링 등 다양한 업무가 있지만 주로 모니터링과 기계 부분을 주로 다루고 있다"고 밝혔다.

 

예를 들어 시험을 통해 소음이나 흔들림 등이 발생할 경우 정확히 어느 정도의 소음과 흔들림이 일어나는 지 과학적 수치로 알려주는 것이다.

 

그는 "새로운 것이 만들어지면 사용을 위한 인증이 필요하다. 산업현장에서 측정클럽의 본연의 임무를 수행하는 것이라고 생각하면 된다"고 덧붙였다.

 

최 박사는 풍력 발전의 안전모니터링에 대한 관심이 더 커지길 기대하고 있다. 인증 시스템은 단발적인 일이지만 유지보수는 장기간으로 지속돼야 하기 때문이다. 더욱이 앞으로는 육상풍력보다는 해상풍력 시장이 급성장, 바다에 설치된 풍력기의 안전은 관리 비용과도 직결 될 수 있다는 이유에서다.

 

그는 "대부분이 처음에 설치 시 허가받는 데만 관심 있지만 발전기는 20~30년 유지관리 시스템이 더 중요하다"며 "사람으로 비유하자면 몇 살까지 살 것인지를 데이터로 뽑아 발전기의 상태를 예측할 수 있는 시스템을 만들어야 한다"고 말했다.

 

이어 "해상풍력의 경우 바다에 설치되는 만큼 고장이 나도 즉시 가볼 수가 없는 상황이 발생할 수 있어 상시 모니터링을 통해 이상 증후를 찾고 점검해야 한다"며 "이런 모든 기술을 국내 기술로 유지 관리해 나가야 한다"고 덧붙였다.