2. 국내ㆍ외 기술개발 현황 및 동향

(1) 해외현황

○ 1980년대 초부터 풍력발전의 제작기술이 급속히 발전하여 2004년도 현재 전세계적으로 47,912MW 정도의 규모로 설치되어 있으며, 독일의 Germanischer Lloyd, 덴마크의 Vesitas 및 RISO 등에서 설계인증ㆍ검증, 성능평가기준을 제시하고 있는 실정이며 IEA에서는 풍력발전 신규기술에 관한 국제기준을 개정하고 있음

• 유럽을 중심으로 시스템의 대형화 및 해상용에 초점을 두고 2MW는 보급단계이며, 3∼4MW급(Scan Wind 3MW, Enercom 4.5MW 등)은 실증단계이며, 최대 5MW급 개발중

• 미국은 DOE를 중심으로 첨단 풍력발전기 개발에 중점 지원

• 제작기술의 발달로 풍력발전단가는 1980년도 5센트/kWh에서 현재 4센트/kWh 수준

• 설치비도 1980년대 3,000달러/kWh에서 현재 750∼950달러/kWh 수준

○ 주요국가의 풍력발전 보급현황

• 세계시장은 1989년 이후 매년 증가하고 있으며, 1999년부터 2004년까지 최근 5년간 평균 28%의 높은 시장 성장률을 보임

• 2004년까지 유럽이 전세계 풍력발전기 보급량의 73% 차지함

[표- 연도별 풍력발전기 설치·보급현황]

* 연평균 증가율 26.5%

* 자료출처 : Windpower Monthly

2005년에는 18,449MW(2000년)의 3.5배인 63,769MW 보급 예상하고 있음

세계 주요 국가의 판매량은 내수용보다 수출량이 많으며 특히 일본의 수출률은 96%임

(2) 국내현황

○ 연구비 지원현황

• '88년부터 2007년까지 98과제에 1,015억원을 투자하였으며 그중 701억원을 정부에서 지원

[표- 기술개발 지원현황]

○ 기술개발 현황

• '90년대 초에 대학과 연구원을 중심으로 기초연구 및 소형풍력시스템 연구를 시작한 이래 '90년대 중반부터 본격적으로 기술개발 수행

- 1단계('88∼'91) 사업으로 전국 64개 기상청 산하 기상관측소, 일부지역의 도서 및 내륙 일부지역에서 관측된 풍속과 풍향자료를 이용한 풍력자원 특성분석 이루어짐

- '93년부터 한국에너지기술연구소가 제주 월령에 풍력, 태양광 및 태양열 시설을 포함한 신재생에너지 시범단지를 조성, 100㎾ 풍력발전기 1기와 30㎾ 풍력발전기 2기를 설치, 계통선에 연계 운전중임

- 1단계 사업기간에 한국과학기술원이 20㎾ 소형 수평축 풍력발전기를 국산화하려는 연구개발을 시도하였고, 2단계('92∼'96) 사업기간에는 복합재료 분야의 전문업체인 한국화이바가 한국형 중형급 수직축 300㎾풍력발전기 개발

- 한국화이바에서 중대형급(750㎾급) Gearless Type (Direct Drive Generation)수평축 풍력발전기(브레이드) 개발완료 (2001년)

- 현재 3대 중점기술개발과제로 (주)유니슨(기어리스타입)에서 750kW급 풍력발전기 기술개발 및 실증연구를 통해 상용화 완료하였으며, (주)효성(기어드타입)은 '08년 완료예정임

- 2MW급 중대형 풍력발전 시스템 개발 및 실증 연구 수행 중 (2004년∼ )

- 해상풍력 실증연구단지 조성연구 수행중

· 실증기간 : 2005.12 ∼2009.12 (4년)

- 3MW급 해상용 풍력발전시스템 개발 (두산중공업, 2006.8~2009.7)

○ 관련요소 기술개발

• 블레이드: 애드컴텍에서 750kW급, 2MW급 국산화 개발 완료

- 750kW급 : 국산화 설계, 제작 완료하였으며, 해외인증취득 예정 ('08)

- 2MW급 : 국산화 설계, 제작 완료하여, 현장 실증 테스트 예정

• 시스템

- 750kW급 : geared 및 gearless형 발전시스템 개발 완료 ('08)

- 2MW급 : 국산화 개발(’07) 후, 현장 실증 연구 진행 중

- 3MW급 : 해상용 발전시스템으로, 기술개발 진행 중

• 발전기 및 증속기

- 유도발전기 : (주)효성에서 유도발전기 및 증속기 개발완료(750kW급) - Geared Type에 적용

- 동기발전기 : (주)유니슨에서 동기발전기 및 증속기 개발완료(750kW급) - Gearless Type에 적용

• 제어시스템 기술개발

- 한국전기연구원: 750kW급 풍력발전시스템 제어 및 계통연계장치 개발완료 (Gearless Type, 동기발전형식 기준)

○ 향후 계획

• 풍력발전시스템 구성에 필요한 요소기술개발 및 시스템 개발 지속 추진 (추진중)

- 국산화 차원의 기술개발

- 풍력 발전 패턴별 (예 : Gearless Type, Geared Type 등) 부문별 기술개발내용 추진

· Geared Type(증속기) 기준의 풍력발전시스템 제어 및 계통연계장치 개발

· Gearless Type 기준에 적용되는 동기발전기 개발

- 관련요소기술간의 System Integration 기술개발 및 확보

• 풍력단지 용량별 계통연계 기술 및 설비의 표준화

• 국내 중대형 풍력발전 시스템 표준성능시험 기술 개발

- Offshore : 해상풍력 최적 후보지에 3MW급 해상풍력 발전시스템 실증 추진예정 (2009년)

[덴마크 Tuno 해양단지]

[덴마크 Middelgrunden 해양단지]

[풍력발전 기술개발 기본계획]

<출처> 에너지관리공단 신재생에너지센터