회사소개

  • 기업정보
    • 개요
    • 경영이념/원칙
    • 연혁
    • 수상이력
  • CEO
    • 인사말
    • 프로필
    • 경영철학
  • CI
  • 거제조선소 소재
  • 사업장안내
    • 국내사업장
    • 해외사업장

제품/기술

  • 조선/해양사업
    • 분야개요
    • 제품소개
    • 주요실적
  • 전기전자사업
    • 분야개요
    • 제품소개
  • 풍력발전설비사업
    • 분야개요
    • 제품소개
  • 기술개발
    • 연구소소개
    • 신공법/신기술

투자정보

  • 재무정보
    • 재무하이라이트
    • 재무제표
    • 감사보고서
    • 사업보고서
  • 주가정보
    • 현재가
    • 분단위시세
    • 일자별시세
    • 차트분석
    • 지수정보
    • 외국인지분동향
  • IR자료실
    • 애뉴얼 리포트
    • IR프리젠테이션
  • 지배구조
    • 주주
    • 이사회
    • 감사기구
  • 공시

PR센터

  • 뉴스
    • 뉴스
    • 나눔실천뉴스
  • Be 퍼스트 & 베스트
  • 견학신청
    • 견학안내/신청
    • 신청확인
  • 선박기초상식
    • 선박의 원리
    • 선박의 종류
    • 선박건조과정

인재채용

  • 채용공고
  • 입사지원가이드
    • 채용절차
    • 직무소개
  • 인사제도
    • 인재상
    • 복리후생
    • 교육제도
  • 채용문의

지속가능경영

  • 준법경영
  • 윤리경영
  • 녹색경영
    • 개요
    • 녹색경영성과
    • 기후변화대응
  • 보건안전환경
    • HSE경영방침
    • 보건
    • 안전
    • 환경
  • 나눔경영
    • 나눔경영소개
    • 주요활동내역
    • 연도별활동내역
  • 보고서

고객지원

  • FAQ
  • 문의하기
  • Samsung Q-Mark
  • RSS 가이드

제품이야기

홈 PR센터 SHI이야기 제품이야기

피플&Talk
제목 바람을 전기에너지로 바꾼다?! 풍력발전의 원리 등록일 2009.10.28

세계 각국이 석탄, 석유와 같은 화석연료 고갈에 대비해 새로운 에너지원을 개발하기 위해 다양한 노력을 기울이고 있습니다. 신재생에너지로 2차전지와 태양광, 풍력, 바이오연료 등이 현재 각광을 받고 있는데, 이 중 바람을 이용한 풍력발전 시장이 가장 전망이 밝은 분야로 손꼽히고 있습니다. 

특히, 풍력발전 설비 용량은 1999년 14GW에서 현재 122GW로, 10년 사이에 8.6배 규모로 성장한 것으로 알려지고 있습니다. 2008년 한 해에만 새로 설비된 풍력발전 용량은 28GW로서 시장규모는 500억 유로에 달한다고 합니다.

삼성중공업은 수년간의 선박 건조와 건설 분야에서 쌓은 기술력을 바탕으로 올해 미국 풍력발전 설비시장에 진출하여 현재 의욕적으로 사업을 진행하고 있습니다.

그럼, 이러한 풍력발전은 무엇이며, 어떤 원리로 바람을 전기에너지로 변환하는지 좀더 알아볼까요?

 

풍력발전은 무엇일까?

풍력발전(Wind Power Generation)은 바람이 가진 운동에너지를 전기에너지로 바꾸는 것을 말합니다. 이러한 에너지 변환과정을 통해 전력이 생산되며, 생산된 전력은 가정에서, 회사에서, 그리고, 공장 등에서 사용되기도 하고, 한국전력에 역송전하여 전기를 판매할 수도 있습니다.

장점은 이산화탄소를 절감하는 동시에 석탄연료를 대체할 수 있고, 환경오염이 없는 경제적 그린에너지라는 점입니다. 자연상태의 무공해 에너지원으로, 연료비가 들지 않고, 유지비가 저렴할 뿐 아니라 건설 및 설치기간도 짧아 차세대 신재생에너지의 '꽃'으로 주목받고 있기도 합니다.

삼성중공업이 제작하는 설비가 바로 바람을 전기에너지로 변환하기 위한 풍력발전기(Wind
Turbine)입니다.
  





풍력발전의 원리, 그것이 궁금하다

풍력 발전기는 날개의 회전축 방향에 따라 수평형 및 수직형으로 분류 할 수 있습니다.
주요 구성 요소는 회전날개(blade), 허브(hub), 풍력전달장치(gear box, 기어박스), 발전기 및 각종 안전 장치를 제어하는 제어 장치, 유압 브레이크 장치와 전력 제어 장치 등 입니다.

회전날개(blade)는 바람의 운동에너지를 기계적 회전력으로 변환하고, 동력전달장치(geer box)는 입력된 회전력을 증폭시킵니다. 발전기는 기계적 회전력을 전기에너지로 변환시키며, 전력변환장치(inverter)가 직류전기(DC)를 교류전기(AC)로 변환시켜 전력을 공급하게 되는 것입니다.




풍력 발전기의 날개를 돌게 하는 것은 풍향에 수직인 양력, 즉 위쪽 방향으로 잡아당기는 힘이 발생하기 때문입니다.  양력은 바람이 불때 날개의 윗면에 흐르는 공기가 밑면보다 더 빨리 움직이기 때문에 날개 윗면의 압력이 아래 면보다 낮아지면서 발생하게 됩니다. 또한, 날개의 바람에 대한 각도가 점점 커지면 날개의 양력(Lift Force)도 증가하게 됩니다.

양력과는 다르게 풍향과 같은 방향으로 발생하는 힘은 공기역학적 기술용어로 항력(Drag Force)이라고 하며, 항력은 보통 운동방향에 닿는 면적이 커질수록 증가하게 됩니다. 양력은 풍력발전기의 하중을 증가시키는 요인이 되는데, 회전날개를 개발할 때에는 양력을 최대한으로 하고, 항력을 최소화하는 것이 가장 중요한 목표가 됩니다.

그러나, 어느 각도 이상으로 되면 날개 윗면을 흐르던 공기는 갑자기 날개 표면에서 떨어지고 불규칙적인 소용돌이 속에서 회전하게 되면서, 발생된 양력이 갑자기 사라지게 되는 실속(stall) 현상이 발생하게 됩니다.

풍력 발전기는 전력 제어를 위해 이 실속현상을 이용하기도 합니다. 전력 제어(power control)란
강한 바람에서 풍력 발전기에 발생하는 충격을 최소화하기 위해서 설계 범위 이상의 바람 에너지는 흘려 버리는 것으로, 모든 풍력 발전기에서 이 전력 제어를 하고 있습니다.

* 항력(Drag Force) : 물체의 운동을 방해하는 방향으로 작용.
* 양력(Lift Force) : 유동방향에 수직하게 연직 상향으로 작용하는 힘
* 실속(stall) : 감소되고 항력이 증가하여 비행을 유지하지 못하는 현상.

 

선박 프로펠러 기술 노하우로 세계 풍력발전설비시장에 도전장

현재 풍력시장은 글로벌 업체들이 시장을 장악하고 있습니다.
1위는 덴마크 베스타스(19%), 2위는  미국 GE윈드(18%), 3위는 스페인 가메사(11%)가 차지하고
있으며, 그뒤를 독일 에너콘(9%), 인도 시즐론(7%), 독일 지멘스(7%) 등이 따르고 있습니다.
현재는 상위 6개사가 세계시장의 71%를 점유하고 있습니다.

이러한 상황에서 삼성중공업은 지난 5월 미국 시카고에서 열린 북미 최대의 풍력발전설비전시회인 'Wind Power 2009'에 참가해 독자 개발 중인 2.5MW급 풍력발전기를 선보이며 미국 풍력시장 진출의 발판을 마련하였습니다.  



엔진의 추진력을 회전력으로 바꾸는 풍력발전의 핵심장치인 '블레이드(바람을 전기로 바꾸는 장치)'  관련 기술은 선박용 프로펠러에 적용되는 기술과 비슷하기 때문에, 풍력발전 설비의 성능을 좌우하는 구동장치 및 제어시스템에도 선박 건조를 통해 축적한 기술을 그대로 응용할 수 있다는 이점이 있습니다.  

삼성중공업은 풍력발전 설비 사업을 신성장 동력으로 육성하기 위해 총 6000억원을 투자하는 등 세계적인 풍력시장에 도전장을 내민 상태입니다. 2010년까지 2.5㎿급 및 5㎿급 풍력발전 설비를 연간 200기씩 생산하고 2015년에는 풍력발전 설비 부문에서만 연간 3조원 규모로 올리겠다는 야심찬 계획을 세우고 있습니다.

 

다음글 세계 최초의 친환경 LNG 재기화 선박, SRV 2009.12.01
이전글 차세대 선박 운항 제어시스템, SSAS-Master 2009.09.25

목록