[투데이에너지 송명규 기자] 올해 ENTECH 전시회에서는 국내 대표 풍력기업인 유니슨이 참가해 풍력자원이 부족한 곳에서도 설치가 가능한 저풍속 풍력발전기 등 세계시장을 주도할 신기술을 공개하게 된다.
국내 1세대 풍력발전기 전문기업인 유니슨은 고유가의 지속과 세계기후변화 협약에 의한 교토의정서 채택 등으로 신재생에너지 개발에 대한 필요성을 인식하고 1999년 불모지나 다름없던 풍력발전산업에 진출해 국내 최초(영덕풍력) 및 최대(강원풍력)의 풍력발전단지를 조성한 국내 대표 풍력기업이다. 유니슨은 이번 ‘ENTECH 2016’ 전시회에서 750kW급 기어리스형 풍력발전시스템과 2MW급을 선보인다.
유니슨의 750kW급 풍력발전기는 국내 최초로 국제 인증기관으로부터 2005년 설계인증, 2007년 형식인증을 획득한 바 있으며 전체 부품의 90% 이상을 국산화에 성공해 국내 풍력발전기의 국산화 시대를 열게 한 제품이다. 기어리스 방식으로 동력전달장치를 단순하고 간결하게 구성해 유지보수가 저렴하고 용이하다. 또한 커뮤니티 디벨로퍼가 개발하는 중소형 풍력발전단지 등에 특히 강점을 가지고 있다.
유니슨의 2MW급 풍력발전기는 최신 기술인 PMSG 방식을 채택해 시스템의 내구성 향상 및 부품 수명을 증대시켰고 발전기 효율을 향상시킨 것이 주요 특징이다.
또한 세계 풍력발전시장에서 주로 설치되는 용량의 발전시스템으로 앞으로 세계 풍력발전시장에 주력제품으로 성장이 기대된다.
유니슨은 국내 보급뿐만 아니라 세계로 진출범위를 넓혀 해외시장에도 국내 풍력발전기 메이커 중 최초로 진출했다.
유니슨은 최근까지 자메이카, 미국, 에콰도르, 세이셸, 터키, 우크라이나 등 세계 6개국에 풍력발전기를 설치하거나 수출하는 등 다양한 해외진출 경험을 갖고 있으며 풍력발전단지 개발 사업을 성공적으로 수행해왔다. 또한 국내 풍력발전기 제작사로는 처음으로 일본시장에 진출하고 있다.
특히 지난해 처음 소개한 바 있는 고효율의 저풍속 풍력발전기인 2.3MW급 U113을 기반으로 풍력시장을 주도해 나갈 방침이다.
이를 통해 유니슨은 특히 국내에서 처음 상업가동용 풍력발전기를 개발한 ‘최초’의 타이틀을 넘어 새로운 기술로 풍력시장을 선점해 나갈 수 있는 ‘혁신’을 주도하는 기업으로 성장하고 있다. U113 풍력발전기는 2.3MW로 유니슨이 정부 국책과제로 개발한 기존 저풍속 풍력발전기의 효율을 높이는 등 업그레이드 과정을 거쳐 탄생한 것이다. 특히 풍력자원이 좋지 않은 지역에서도 높은 발전효율을 확보할 수 있어 국내 육상풍력발전단지 확대를 주도적으로 이끌 것으로 전망되고 있다.
U113은 블레이드 지름이 113m로 저풍속에서도 바람을 최대한 활용해 기존 풍력발전기대비 30% 이상의 발전효율성을 확보했다. 특히 블레이드 직경이 커졌음에도 불구하고 태풍 등 고풍속을 견디게 설계돼 내구성을 확보했다.
유니슨은 특허기술인 U2 플랫폼(단일메인베어링을 활용한 2.XMW급 구동축시스템)을 활용해 경량화 및 유지보수 용이성을 확보했다. 특히 U113은 독일 DEWI-OCC로부터 국제공인설계 및 형식인증을 획득해 신뢰성을 확보한 상황이다.
특히 유니슨은 최근 ESS(에너지저장장치)와 연계한 풍력발전에 가중치를 부여하는 RPS제도 개선에 따라 국내 풍력발전기시장 확대가 늘어날 것으로 전망하고 있다. 이에 따라 풍력신기술 확보를 꾸준히 진행해 시장점유율을 높이겠다는 전략이다.
올해는 연초부터 U113이 잇따라 수주에 성공하면서 업계의 주목을 받았다.
유니슨은 지난 1월 코오롱글로벌(주)와 209억원 규모의 풍력발전기 공급계약을 체결해 경주풍력발전단지에 오는 12월까지 납품을 완료할 예정이다. 유니슨은 이번 수주를 발판 삼아 일본 및 동남아시아 등 해외 풍력시장도 적극 공략할 계획이다.
또한 정암풍력발전단지에도 U113 14기를 설치하기로 확정함에 따라 U113은 출시된 지 1년만에 24기의 발전기를 수주하는 쾌거를 달성했다.
유니슨은 U113기종의 효율을 개선한 U120 WTG를 올해 안에 개발하고 시제 인증까지 마칠 계획이며 이를 기반으로 저풍속시장에서 확실한 입지를 다질 방침이다.
유니슨은 신기술 개발에도 주력하고 있다. 유니슨은 최근 4MW급 육상용 모듈식 드라이브 트레인 개발 관련 국책과제 주관기관으로 최종 선정됐다.
이번 국책과제는 육상풍력터빈 대형화에 가장 큰 걸림돌인 운송과 설치 어려움을 해결하기 위한 모듈식 드라이브 트레인을 개발하고 4MW 풍력터빈 시제품을 개발, 현장실증을 통해 상품화하는 것이 목표다.
총 사업비는 약 160억원 규모로 유니슨이 주관기관으로 (주)신라정밀, (주)스트로마그코리아가 참여기관으로 선정됐다.
유니슨이 개발할 4MW급 육상용 모듈식 드라이브 트레인은 기존의 생산공장에서 조립하는 방식이 아닌 현장에서 직접 드라이브 트레인을 조립하는 방식으로 풍력터빈의 대형화로 인한 운송의 어려움과 비용의 증가를 줄인다는 것이 최대 강점이다.
최근 전세계 풍력터빈 사이즈가 점점 증가하고 있고 선진국은 이미 3MW에 육박하고 있어 4MW급 모듈식 드라이브 트레인의 개발은 시급한 실정이다.
4MW급 육상용 모듈식 드라이브 트레인이 개발되면 현재 사용되는 2~3MW급 육상풍력터빈의 대부분을 대체할 수 있어 오는 2021년까지 국내외 약 400MW 규모의 판매가 가능할 것으로 기대되고 있다.
드라이브 트레인 모듈화는 세계 풍력시장에서도 몇 안되는 핵심개발 기술로 가메사(Gamesa), 에너콘(Enercon), XEMC 등 선두업체들만 개발 중이다.
특히 이 기술은 최근 유럽 및 일본을 중심으로 불고 있는 3~4MW급 풍력터빈이 요구되는 리파워링(repowering)시장에서도 매우 필요하다는 분석이다. 리파워링이란 20년 이상 운영된 노후설비를 최신 대형터빈으로 교체해 발전용량과 효율을 끌어올리는 에너지사업으로 신규 발전소를 건설하는 것이 어려운 경우 효과적인 대안으로 각광받고 있다.
4MW급 모듈식 드라이브 트레인의 육상용으로는 유니슨이 국내 최초로 개발한다는 점뿐만 아니라 유니슨의 연구개발의 우수성을 다시 한번 입증한 결과로 평가된다.
특히 2000년 중반에 건설된 풍력발전단지들은 리파워링이 필요한 시점이 오기 때문에 4MW 풍력터빈은 새로운 시장뿐만 아니라 리파워링시장에서도 주도권을 잡아가는 역할을 기대할 수 있는 품목이다.
유니슨은 육상풍력뿐만 아니라 해상풍력 기술 확보에도 주력하고 있다. 특히 국내 부유식 해상풍력발전 기술개발을 통한 상용화를 이끌어나갈 전망이다.
유니슨은 지난 6월 부유식 해상풍력발전 파일럿 플랜트(750kW급) 기술개발 관련 국책과제 참여기관으로 선정됐다.
이번 국책과제는 부유식 해상풍력발전분야로 중수심용 부유식 해상풍력 플랜트를 개발하고 현장 실증을 통해 성능검증 및 안정성을 확보하는 것이 목표다. 오는 2020년 4월까지 4년간 총 160억원을 들여 개발사업을 진행하며 정부가 100억원을 출원한다.
부유식 해상풍력발전 플랜트는 지형에 제한을 받지 않고 바다에 떠 있는 기술로 미국, 유럽, 일본을 중심으로 활발한 연구 및 실증이 진행 중이나 아직 상용화 단계에 들어가지는 못한 상황이다. 국내는 기술개발 시작단계로 이번 국책과제를 통해 실증을 완료하게 되면 세계 4번째로 세계 정상급 기술을 확보하게 된다.
유니슨은 이번 국책과제에서 ‘상부 발전설비 개발과 해상풍력 실증’을 담당한다. 750kW풍력발전기를 활용해 파도, 조류 등 해상환경에 따른 동적 거동 해석과 하중 및 제어 최적화 그리고 중수심 해역에서의 풍력발전성능테스트를 진행하게 된다.
특히 유니슨은 이번 과제를 통해 확보된 기술을 기반으로 향후 3~5MW급 대형 해상풍력발전 기술을 지속적으로 개발한다는 계획이다.