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'고강도 소형 풍력발전기 날개' 신재생 획기적 기술 개발

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  • 2012.02.15 10:56
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(정읍=뉴스1) 신홍관 기자=
한국원자력연구원 첨단방사선연구소 강필현 박사팀이 개발한 소형 풍력 발전기 날개 설비 시스템(왼쪽)과 제작된 날개 실물. (사진제공=첨단방사선연구소)  News1
한국원자력연구원 첨단방사선연구소 강필현 박사팀이 개발한 소형 풍력 발전기 날개 설비 시스템(왼쪽)과 제작된 날개 실물. (사진제공=첨단방사선연구소) News1


소형 풍력발전기에 사용되는 날개를 방사선 조사 기술을 적용해 고강도로 손쉽게 제작할 수 있는 기술이 개발돼 신재생에너지 보급 촉진에 획기적인 전기를 마련하게 됐다.

15일 한국원자력연구원(원장 정연호) 첨단방사선연구소에 따르면 공업환경연구부 강필현 박사팀은 소형 풍력 발전기 날개 제작에 있어서 시간과 비용은 줄이면서도 더 단단하게 만들 수 있는 기술을 개발했다.

강필현 박사 팀은 방사선 조사 기술을 이용, 10㎾급 소형 풍력 발전기 핵심 부품인 발전기 날개 제작 시간을 50분의1로 줄이고, 비용도 기존의 65% 수준만 들이고도 강도를 높이는데 성공했다.

이번 기술 개발은 지식경제부 지역산업기술개발사업의 하나로 2009년부터 21억원이 투입돼 진행됐다. 소형 풍력 발전기 날개는 가벼우면서도 내구성이 강한 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)이나 유리섬유 강화 플라스틱(GFRP)을 사용한다.

강 박사 팀은 방사선이 투과성과 에너지 전달 능력이 높아 섬유강화 복합소재 경화에 적합한 점에 착안, 탄소섬유와 유리섬유를 성형한 발전기 날개에 100 k㏉(킬로그레이)의 전자선을 조사함으로써 하루 넘게 걸렸던 경화 시간을 30분으로 단축하는데 성공했다.

이 기술은 화학 경화공정을 생략함으로써 기존 대비 생산비용을 35% 절감하고, 경화 시간 단축을 통해 성형틀의 사용 회수를 늘려 추가적 비용 절감 효과도 얻을 수 있다. 100대 국정과제 하나로 추진되는 '그린홈 100만호 프로젝트'에 따른 풍력 발전기 보급 증대에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

소형 풍력 발전기 시장은 미국의 경우 연 15% 이상의 성장률을 보이는 등 세계적으로 연구개발 및 투자가 증가하고 있어 관련 기술의 해외시장 진출도 기대된다. 강필현 박사는 "이번에 개발된 항공기 이착륙이나 회전시 앞날개를 움직이게 하는 탄소복합소재 페널이나 자동차 부품, 건축소재 제작에도 활용할 수 있다"고 설명했다.

▲전자선
텅스텐 등을 고온 가열해 발생한 전자를 고압 전기로 빛의 속도에 가깝게 가속함으로써 높은 에너지를 갖도록 한 것. 전자선의 에너지를 이용하면 물질의 구조를 바꾸고, 화학반응을 선택적으로 일어나게 할 수 있다.



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