한국카본, 서남해 해상풍력단지에 블레이드용 탄소섬유 프리프레그 공급

복합소재 분야 선도기업 한국카본이 국내 최초로 풍력 블레이드용 탄소섬유 프리프레그의 개발과 상용화에 성공했다.
한국카본(대표 조문수)은 휴먼컴퍼지트와 서남해 해상풍력 실증단지 풍력발전기에 적용되는 탄소섬유 프리프레그 공급계약을 체결했다고 10일 밝혔다.
실증단지에는 두산중공업의 풍력발전기 20기가 설치될 예정이다. 한국카본은 두산중공업이 주관한 탄소섬유 풍력 블레이드 개발 과제를 올해 7월 성공적으로 마쳤고 함께 과제에 참가한 블레이드 제조사 휴먼컴퍼지트와 3기에 적용되는 4억 6천만원 규모의 프리프레그 공급계약을 체결했다.
한국카본은 라지토우(large tow) 탄소섬유를 적용하고 저온(80℃)에서 경화되는, 풍력 블레이드에 특화된 탄소섬유 프리프레그의 개발에 성공했다.
탄소섬유는 저밀도, 고강성의 특성으로 일반적인 유리섬유 소재보다 대형화된 블레이드를 제작할 수 있어 에너지 수확 효율을 높일 수 있다. 이는 서남해안을 비롯해 전세계 대부분을 차지하는 저풍속 지역에서 고효율의 풍력발전을 가능케 한다. 그러나 가격이 높고 개발 과정에서 고도의 복합소재 기술과 노하우가 필요해 세계적으로도 대중화되지 않은 상태다.
한국카본이 개발한 블레이드용 탄소섬유 프리프레그는 저온에서 경화돼 개방된 공간의 대형 블레이드 성형에 알맞다. 함께 적용되는 유리섬유 재료의 경화 온도와 적합성이 좋으며 금형의 열변형을 방지해 수명을 연장하는 효과도 있다. 미리 수지가 함침된 프리프레그 재료는 생산공정을 단축해줄 뿐만 아니라 수지 주입으로 발생할 수 있는 불량률을 낮춰준다.
신형 발전기는 두산중공업의 기존 동급 발전기와 비교해 40%가량 효율이 높아졌다. 또한 TBC(Torsion-Bending-Coupling)를 고려한 설계로 블레이드 형상이 바람의 하중에 따라 변화함으로써 부가 하중을 낮춰주는 등 세계적인 수준의 기술이 적용됐다.
한국카본 관계자는 "이번 계약은 시작 단계로, 실증단지(60MW)의 남은 수량과 다음 단계인 시범단지(400MW), 확산단지(2000MW) 및 문재인 정부의 신재생 에너지 활성화 정책에 따라 추가 매출을 기대할 수 있을 것"이라며, "무엇보다 해외에 의존하던 풍력 기술과 소재를 국산화하고 한국 풍력 시장의 경쟁력을 높인 것에 큰 의미가 있다"고 강조했다.
한편, 한국카본은 친환경 에너지로 각광받는 LNG 수요증가에 따라 기존 LNG 화물창 보냉자재 사업에서도 꾸준한 실적개선을 이뤄가고 있다.
[송민근 기자]