우리 풍력발전기, 이젠 우리가 감시한다

기계연, 국내 최초 풍력발전기 감시자 국제 인증 획득

[아시아경제 정종오 기자]한국기계연구원이 17일 풍력발전기 운용과 측정데이터를 분석해 고장진단은 물론 유지보수에 대한 판단을 수행하는 감시자(Monitoring Body) 국제 인증을 획득했다.

한국기계연구원 시스템다이나믹스연구실 김봉기 박사팀은 풍력발전기 상태감시시스템(Condition Monitoring System, 이하 CMS)에 탑재된 상태감시·고장진단 알고리즘을 바탕으로 CMS 감시자 기술을 구축해 한국선급(Korean Register, KR) 및 독일선급협회(Germanisher Lloyd, GL) 인증을 취득했다.

풍력발전기 상태감시시스템(CMS)은 풍속, 출력 등 풍력발전기의 기본적인 운전 데이터뿐만 아니라 각 부품의 진동, 온도 등의 측정신호를 분석해 풍력발전기 이상 발생 여부를 사전에 진단하는 시스템을 말한다. 이를 운용하기 위해서는 획득된 데이터를 정밀 분석해 풍력발전기 상태·고장진단, 유지보수에 대한 판단을 수행하는 감시자 역할이 필수적이다.

독일선급협회(GL)는 선박 검사, ISO 심사 업무, 신재생에너지 산업 및 플랜트 안전 검사 등을 수행하는 대표적인 국제인증 기관 중 하나로 특히 풍력발전 인증에 있어 가장 높은 권위를 가지고 있는 기관이다.

연구팀은 시운전 데이터의 통계적 분석을 통해 이종(異種) 풍력발전기에 대해 통합 알람 설정이 가능하도록 효율적인 상태감시 데이터 분석 기술과 장기간에 걸친 빅데이터의 저장·운용·축소 방법을 개발해 대단위 풍력발전단지 감시에 적용할 수 있도록 했다.

이번 기술은 상세 진단 알고리즘을 통해 고장 종류에 대한 정밀진단이 가능하며 CMS 측정데이터의 크기를 줄이면서도 데이터의 정보 상실을 최소화할 수 있는 데이터 축약법 등으로 장기간에 걸친 풍력발전기 상태변화를 한 눈에 확인할 수 있다는 점이 특징이다.

또 풍력발전기 고장과 이상 상황에 대처할 수 있는 체계적인 행동 절차를 구축해 효율적인 데이터 저장 및 부품별 특성을 반영한 상세 고장진단법으로 풍력발전기 감시의 신뢰성을 높였다.

김봉기 박사는 "지금까지 국내 풍력발전기에 대한 상태감시와 고장진단은 해외의 CMS 및 감시기관을 통해 이뤄져 왔다"며 "이번 국내 CMS 제품 개발과 감시자로서의 국내 첫 인증을 계기로 풍력발전단지의 운영 및 유지보수 기술 개발에 큰 기여를 할 것"이라고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr