풍력발전은 전 세계적으로 큰 비중을 차지하고 있는 신재생에너지이지만 육상과 달리 해상에 설치된 풍력발전기는 염분과 바닷물에 노출돼 부식에 취약하고 날씨 및 파도 등으로 인해 접근과 작업이 제한되는 등 유지보수가 용이하지 않아 부식관리에 많은 비용이 소요된다.
이에 해상 풍력발전기의 안전성과 경제성 확보를 위해 부식방지 설계 기준의 확립, 제작 품질 관리, 감시 및 운영 등 풍력발전기의 전 단계에 걸쳐 우리나라 주변의 해양환경 특성을 고려한 부식관리 기술과 표준화가 필요하다.
전력연구원이 개발한 ‘해상풍력 최적 부식관리 기술’은 우리나라 인근 해상에 설치되는 해상풍력발전기의 부식방지 도장법, 최적화된 도료 선정, 설치된 풍력발전기의 부식 상태 감시 등 풍력발전기의 설계 수명 동안 적용되는 부식방지기술을 총망라하는 기술이다.
우리나라 인근의 해양환경에 최적화된 풍력발전기 보호 도장과 전기 방식시스템의 설계 지침을 수립하고 온도나 수위 등 해상 환경에 따른 도장 성능의 검증방법 및 유지보수 기준 등을 개발했으며 해상풍력발전기에 최적화된 도료시스템 성능평가 시험방법을 개발해 KS 표준으로 제안했다.
또한 먼 바다에 설치되는 대규모 해상풍력단지의 풍력발전기에 부식감지 센서를 설치해 열화상태, 부식 진행 정도를 원격에서 통합 감시할 수 있는 부식 모니터링 시스템을 개발했다.
전력연구원은 지난 2016년 5월부터 전북 부안 앞바다에 설치된 해상 기상탑을 활용해 ‘해상풍력 최적 부식관리 기술’의 실증을 마쳤으며 현재 개발 중인 2.5GW 서남해 해상풍력 실증단지에 설계 기준 적용을 시작으로 ‘해상풍력 최적 부식관리 기술’의 적용 확대를 추진할 예정이다.
‘해상풍력 최적 부식관리 기술’을 통해 해상풍력발전기의 재도장 주기 연장 등을 통해 부식방지를 위한 유지보수 비용을 호기당 8억3,000만원 절감할 수 있을 것으로 예상된다.
해상풍력발전기의 부식방지를 통해 구조물의 안전성을 확보함으로써 신재생에너지의 안정적 공급에 기여함은 물론 교량 및 철탑 등 각종 해상 구조물의 부식방지에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.