Sheffield대학의 연구원들이 풍력 터빈 내부의 베어링의 수명을 예측할 수 있는 새로운 기술을 개발하였고 이를 통해 풍력 에너지 가격을 낮출 수 있게 되었다. 기계공학과 연구생 Wenqu Chen이 개발하여 Proceedings of the Royal Society A 저널에 소개된 이 방법은 초음파를 이용하여 풍력발전기내부의 볼베어링을 통과해 전송된 하중을 측정하는 것이다.

풍력 터빈에 가해진 응력(stress)이 기록되고 연구원들은 이로서 터빈의 잔여 수명을 알 수 있게 된다. 베어링이 하중을 받을 때 베어링의 두께는 탄성변형(elastic deformation)으로 인해 아주 조금 줄어들게 되고, 소리의 속도도 재료내 응력 수준에 의해 영향을 받게 된다. 이 두 가지 영향으로 베어링을 통한 초음파의 전파시간이 변하게 된다.

이 새로운 방법은 실제 회전하는 베어링 부품을 통과해 전송되는 하중을 직접적으로 측정할 수 있는 유일한 방법이다. 전파시간을 측정하고 하중을 결정하기 위해 베어링에 부착하는 주문 제작된 압전 센서(piezoelectric sensor)를 사용한다. 이 센서는 가격이 크게 비싸지 않고 기존 사용하는 것 보다 현저하게 작아서 규모가 더 작은 터빈에 적당하다.

또한 필요한 유지 보수의 빠른 예측이 가능하다. 새로운 기술은 실험실에서는 검증 되었고, 현재 Ricardo社가 아일랜드 Donegal의 Barnesmore 풍력 단지에서 시험 중에 있다. 앞으로 다른 터빈의 내부 모니터링 시스템에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

[출처 = 녹색기술정보시스템(www.greenplatform.re.kr) / 2015. 08. 31]