GE와 미 에너지부, 3D 프린팅 풍력 터빈 블레이드 혁신을 위한 파트너십 체결

2월 5일, GE 리서치, GE 리뉴어블 에너지(프랑스 파리), LM 윈드 파워(덴마크 콜딩, GE 리뉴어블 에너지 사업부)가 미국 에너지부(DOE)의 3D 프린팅 풍력 터빈 블레이드 설계 및 제조 연구 과제에 선정되었다고 발표했다. 이 GE 사업부들은 오크리지 국립연구소(ORNL, 미국 테네시주 녹스빌) 및 DOE 산하 국립재생에너지연구소(NREL)와 협력하여, 대형 로터용 고성능 풍력 블레이드 설계를 위한 통합 적층 제조(AM) 공정을 개발 및 실증하는 25개월, 670만 달러 규모의 프로젝트를 수행한다. 이 수주 소식은 DOE가 2021년 1월 13일 발표했다.

풍력 블레이드 제조의 패러다임 전환

"DOE 첨단 제조 사무국 및 세계적 수준의 파트너들과 협력하여 풍력 블레이드 제조의 최첨단 기술을 완전히 혁신할 고도로 혁신적인 첨단 제조 및 적층 공정을 도입하게 되어 기쁘다"고 GE 리뉴어블 에너지의 첨단 제조 리더 마테오 벨루치(Matteo Bellucci)는 말했다. "적층 제조는 풍력 산업에서 비용과 성능 경쟁력에 획기적인 변화를 가져올 수 있으며, GE 리뉴어블 에너지가 고객의 에너지 전환을 더 빠르고 더 멀리 추진할 수 있도록 지원할 것이다."

프로젝트 목표 및 기대 효과

이 프로젝트는 구조 시험을 위한 풀사이즈 블레이드 팁 1개와 풍력 터빈에 설치될 블레이드 팁 3개를 납품하는 것을 목표로 한다. 저비용 열가소성 스킨과 프린팅된 보강재를 결합하는 데 중점을 둘 예정이다.

GE에 따르면, 이 프로젝트는 상용화 시 제조 비용 절감, 공급망 유연성 증대, 더 재활용 가능한 소재로 만든 경량 블레이드 제공을 통해 육상 및 해상 풍력 에너지의 경쟁력을 높일 전망이다. 또한 설계 주기 단축을 통해 풍력 단지 최적화를 가능하게 하여 연간 에너지 생산량 증가와 균등화 발전 비용(LCOE) 절감으로 이어질 것으로 기대된다.

항공우주 복합재 전문성의 풍력 에너지로의 확장

"GE 리서치 랩을 통해 우리는 풍력 분야의 전체 비즈니스 포트폴리오를 보유하고 있다"고 GE 리서치의 수석 연구원 토드 앤더슨(Todd Anderson)은 덧붙였다. "수십 년간 GE 과학자들은 항공 분야의 소재 및 복합재 전문성을 풍력 에너지 분야에 성공적으로 적용해 왔다. 우리는 20년 이상 전에 제트 엔진에 경량 복합재 팬 블레이드를 최초로 도입했다. 오늘날, 비즈니스 파트너들과 선도적인 국립연구소들과 함께 그 경험과 더 많은 것을 제공하여 풍력 발전을 비용과 성능의 다음 단계로 끌어올릴 더 진보된 풍력 블레이드를 제공하고 있다."