[효성 나우] 해상풍력터빈용 5.9MW 발전기 개발 대장정

 

 

 

 

누구도 쉽게 예상하지 못했습니다. 국내 풍력산업의 선두 주자로서 지난 2008년 최초로 5㎿급 해상풍력터빈 개발 사업을 시작했을 무렵만 해도 막연한 기대가 있었습니다. 더욱이 국내 최초로 기어드 타입의 750㎾ 및 2㎿ 풍력터빈의 국제 인증을 취득해 기술력을 인정받았던 터라 믿음이 갔지만 개발은 생각처럼 쉽게 진행되지 않았습니다.

“2008년 지식경제부의 신재생에너지 기술개발사업인 ‘5㎿급 대형 해상풍력발전 시스템 개발’ 사업의 주관 기업으로 선정되면서 개발이 시작되었는데, 당시엔 5㎿급 해상풍력 터빈 및 발전기를 양산화한 업체가 없었습니다. 참고할 수 있는 자료는 물론 해당 경험을 가진 기술자도 없는 상태라 모든 것이 막막했습니다.”

 

 

 

 

한동영 개발팀장은 발전기의 설계에서부터 제작, 성능시험 등 모든 과정이 시행착오와 도전의 연속이었다 말합니다. 더욱이 사업을 시작한 2008년의 개발 모델은 비동기식 발전기 타입이 주류였지만 3년 정도의 시간이 흐른 2011년, 세계적으로 대형 해상풍력터빈용 발전기는 효율이 높은 동기식 발전기가 주류를 이뤘고 이에 따라 풍력사업단은 영구자석용 동기발전기로 애초의 모델을 전면 수정하는 결정을 내렸습니다.

조립 시점까지 남은 시간은 단 2년. 촉박한 일정 속에 기본 설계부터 다시 시작해야 했던 개발팀 강종호 차장은 유럽으로 날아갔습니다. 2주 동안 유럽 각 지역의 해외 선진사 5곳을 직접 찾아가 기술 미팅을 갖고 공장을 견학하며 발전기 개발을 위한 정보를 수집하고 설계 컨셉을 구상했습니다. 그렇게 기본 설계를 완성하는 데 소요된 시간은 약 4개월. 설계 검증과 제작 및 조립, 성능시험 등 아직 가야 할 길이 멀었습니다. 발전기 성능은 둘째 치고 기간 내에 프로젝트를 끝낼 수 있을지조차 가늠할 수 없었습니다. 하지만 위기 상황에서 풍력사업단의 팀워크는 더욱 빛을 발했습니다.

 

 

 

“이번 개발은 선행 기술이 없어서 벤치마킹 하기가 힘들었습니다. 그래서 선택한 것이 해당 전문 인력 네트워크를 구축하는 것이었습니다. 결국 외부 전문 기관과의 협업이 가장 중요했는데 각 기관의 성과를 최대화하고, 의견을 조율하면서 최적의 설계를 이끌어 내는 것이었습니다.”

 

 

 

 

특히 설계와 제작 사이의 간극이 문제였습니다. 기본 설계를 완성했지만 제작을 맡은 쪽에서 설계대로 제작할 수 없다는 의견을 낸 것입니다. 제작은 검증된 기존의 방식을 고수하려 했고, 개발팀은 경쟁력 있는 발전기를 완성하기 위해 혁신적인 컨셉의 도입을 요청한 것입니다. 한시가 아쉬운 시점에서 팽팽한 줄다리기가 끝나지 않을 것 같았던 그때, 권기영 상무는 직접 제작 책임자를 만나 담판을 지었습니다. 이후 협업 과정에서 마찰이나 문제가 생길 때면 권기영 상무와 한동영 팀장은 해당 기관과 실무진들을 설득하는 등 당 팀원들을 무조건적으로 지원했습니다. 팀원들을 향한 전폭적인 신뢰가 없었다면 불가능한 일이었습니다.

한편 제작이 완료된 후 발전기 성능을 시험하는 과정 역시 만만치 않았습니다. 성능시험을 위한 시험설비를 구축할 마땅한 공간을 찾을 수 없었던 것입니다. 수 차례의 협의 끝에 겨우 고압 전동기 시험공장 한 켠에 공간을 마련하여 2012년 겨울의 칼바람을 맞으며 5㎿급 발전기와 컨버터의 계통연계 시험을 위한 시험설비를 구축하였습니다. 한국전기연구원과 같은 국내 최고의 시험전문기관도 당사의 계통연계 시험설비를 견학하기 위해 방문할 정도로 우수한 기술의 설비였습니다. 풍력사업단 개발팀의 당시 상황을 생각하면 아찔하지만 성공시켜야 한다는 분명한 목표의식과 책임감이 있었기에 한겨울 추위도 이겨낼 수 있었습니다.

 

 

 

 

최고의 기술력, 혁신적인 개발 과정, 서로를 신뢰하며 각자의 역할에 책임을 다하는 풍력사업단의 팀워크가 빚어낸 해상풍력터빈용 5.9㎿ 발전기는 독일의 국제 인증기관인 DEWI-OCC로부터 인증을 취득하여 제품의 품질도 인정받았습니다. 또한 실제로 세계 최고 선진사 발전기와의 벤치마크 시험 결과 전력 품질을 평가하기 위해 고조파의 왜곡률을 진단하는 THD(Total Harmonic Distortion)가 무려 1/3로 낮게 나타나 최고의 전력품질임을 증명했습니다.

국내 최초의 해상풍력터빈용 5.9㎿ 발전기 개발이라는 거대한 사업을 진행하며 폭풍 같은 시간을 보냈던 풍력사업단. 끝없는 업무 회의, 밤샘 작업을 반복하며 보낸 2년이었지만 풍력사업단은 이번 프로젝트를 통해 배운 게 많아 행복하다고 말합니다. 세계 최고의 기술력을 입증한 발전기 개발 성공도 뜻이 깊지만 누구도 쉽게 성공을 예상할 수 없었던 프로젝트를 악착 같은 근성과 팀원에 대한 전폭적인 신뢰로 만들어낸 성과이기에 더욱 뿌듯한 것입니다. 그리고 풍력사업단은 세계 최고 수준의 해상풍력터빈용 5.9㎿ 발전기 개발 성공을 자양분 삼아 국내뿐 아니라 신재생에너지를 이끌 글로벌 리더로 성장할 것을 다짐하고 있습니다. 미래의 에너지를 만드는 내일의 리더로서 말입니다.