해상풍력 유지보수 기술

오정배 , 황병선 , 임정현 , 박지상 , 김진욱 지음

아진 2020년 04월 22일 출간 국내도서 : 2015년 10월 20일 출간

작품소개

책소개

『해상풍력 유지보수 기술』은 최근 출판된 육상풍력 유지보수기술 중심의 교재를 해상풍력 관점에서 대폭 보완하였다. 해상안전에 대한 내용을 소개하고, 참고할만한 체크리스트는 부록에 실었다. 풍력터빈 시스템 및 주요 부품의 기능에 대한 기술은 간략히 소개하고, 유지보수기술 측면에서 주로 다루었다. 제1장에서 3장까지는 유지보수에 관련된 국제 안전 기준, 개인 보호 장구, 경제성 평가에 관련된 내용을 기술하였다. 제4장부터는 풍력터빈의 시스템 및 주요 부품 별로 기능 및 유지보수 기술, 절차에 대해 소개하였다. 유지보수에 필요한 공구는 유지보수기술을 설명하면서 병기하였다.

목차

제1장 해상풍력 기술과 동향
1.1 소개 1
1.2 주요용어 3
1.3 목적 3
1.4 풍력산업 핵심기술 4
1.4.1 풍력터빈 시스템 4
1.4.2 풍력터빈 부품 5
1.4.3 풍력발전 계통 9
1.4.4 풍력 발전단지 조성 10
1.4.5 풍력발전 기술 및 인증?성능평가 11
1.5 풍력터빈 시스템 동향 12
1.5.1 국외 기술동향 12
1.5.2 해상풍력 기술 및 시장동향 22
1.6 참고문헌 27

제2장 해상풍력 유지보수 안전
2.1 소개 29
2.2 주요용어 31
2.3 목적 31
2.4 풍력산업 안전표준 32
2.4.1 ISO 안전표준 32
2.4.2 OHSAS 18001 안전표준 33
2.4.3 GWO 안전표준 34
2.4.4 G9 Offshore Wind 안전표준 35
2.4.5 EWEA 안전표준 36
2.4.6 Renewable UK 안전표준 37
2.5 개인 보호 장구 38
2.5.1 하네스와 안전고리 38
2.5.2 추락방지 시스템 38
2.5.3 보호 밧줄과 충격흡수 장치 39
2.5.4 보호 헬멧 39
2.6 육상풍력 안전원칙 40
2.6.1 유지보수 작업 전 안전 점검 41
2.6.2 고공작업 안전 원칙 42
2.6.3 풍력터빈 주요 위험인자 45
2.6.4 응급조치 46
2.7 EWEA 안전표준 49
2.7.1 작업안전 기본요소 49
2.7.2 이동선박 탑승 안전원칙 50
2.7.3 해상 이동 51
2.7.4 해상 생존 교육 53
2.7.5 미끄러짐, 추락 54
2.7.6 기상악화로 인한 고립 위험 55
2.7.7 숙박용 선박 55
2.7.8 의료 검진 55
2.8 해상단지 건설단계 안전수칙 56
2.8.1 기반시설 건설 56
2.8.2 해상 건설 57
2.9 참고문헌 59

제3장 풍력터빈시스템 성능 지수
3.1 소개 61
3.1.1 사업성 평가 61
3.1.2 개발비용 분석 62
3.1.3 운영비용 분석 64
3.1.4 발전수익 분석 65
3.1.5 발전단가 저감 전략 66
3.1.6 성능평가 지수 67
3.2 주요용어 70
3.3 목적 70
3.4 가동률 70
3.4.1 가동률의 개념 및 정의 70
3.4.2 가동률 정의기준에 따른 차이점 71
3.4.3 가동률 관점에 따른 차이점 72
3.5 성능곡선 74
3.5.1 성능곡선의 개념 및 정의 74
3.5.2 성능곡선 측정법 74
3.6 성능 지수 동향 79
3.6.1 국내 가동률 활용 79
3.6.2 국내 가동률 정의 80
3.6.3 국내 운영사례와 국제표준과의 차이점 81
3.6.4 국내 가동률의 특징 82
3.6.5 국외 가동률 활용 83
3.6.6 시사점 89
3.7 참고문헌 90

제4장 풍력터빈시스템 유지보수 기술
4.1 소개 91
4.1.1 풍력터빈 유지보수 개요 91
4.1.2 풍력터빈 유지보수 필요성 92
4.1.3 풍력터빈 고장특성 93
4.2 주요용어 97
4.3 목적 97
4.4 유지보수 전략 97
4.4.1 고장수리 전략 100
4.4.2 예방보전 전략 101
4.4.3 예지보전 102
4.5 참고문헌 105

제5장 로터 시스템 유지보수
5.1 소개 107
5.1.1 피치 시스템 110
5.1.2 피치 시스템 제어방식에 따른 구분 111
5.2 주요용어 113
5.3 목적 114
5.4 로터 시스템 유지보수전 준비사항 114
5.5 블레이드 점검 및 유지보수 117
5.5.1 블레이드 유지보수의 필요성 117
5.5.2 블레이드 손상 및 결함의 원인 118
5.5.3 블레이드의 유지보수 방법 119
5.6 피치 드라이브 점검 및 유지보수 124
5.7 피치 베어링 점검 및 유지보수 133
5.8 허브 점검 및 유지보수 140
5.9 참고문헌 143

제6장 드라이브 트레인 유지보수
6.1 소개 145
6.2 주요용어 150
6.3 목적 151
6.4 메인 베어링 점검 및 유지보수 152
6.5 허브 어댑터, 메인 샤프트, 저속축 커플링 점검 및 유지보수 155
6.6 증속기 점검 및 유지보수 158
6.6.1 증속기 외부 부착물 점검 및 유지보수 158
6.6.2 토크암 블록 점검 및 유지보수 160
6.6.3 오일 시스템 점검 및 유지보수 161
6.7 브레이크 점검 및 유지보수 167
6.8 고속축 커플링 점검 및 유지보수 170

제7장 발전기 유지보수
7.1 소개 173
7.2 주요용어 173
7.3 목적 174
7.4 발전기 기계적 점검 및 유지보수 174
7.5 발전기 전기적 점검 및 유지보수 182
7.6 발전기 고속축 축정렬 185
7.7 발전기 슬립링 점검 및 유지보수 194

제8장 나셀 유지보수
8.1 소개 197
8.2 주요용어 198
8.3 목적 198
8.4 프레임 점검 및 유지보수 199
8.5 요 시스템 점검 및 유지보수 201
8.5.1 요 브레이크 시스템 점검 및 유지보수 204
8.5.2 요 드라이브 점검 및 유지보수 208
8.5.3 요 베어링 점검 및 유지보수 211
8.6 나셀 내부 구성 요소 유지보수 점검 213

제9장 타워 유지보수
9.1 소개 219
9.2 주요용어 222
9.3 목적 223
9.4 전력케이블 및 통신케이블 점검 223
9.5 타워 섹션 볼트 점검 228
9.6 타워 내부 구성요소 점검 233

제10장 풍력터빈시스템 외부 표면 유지보수
10.1 소개 239
10.2 주요용어 240
10.3 목적 240
10.4 블레이드 외부 표면 점검 241
10.5 나셀 외부 표면 점검 248
10.6 타워 외부 표면 점검 253

제11장 풍력터빈 상태감시기술
11.1 소개 257
11.2 주요용어 258
11.3 목적 258
1

출판사 서평

우리나라에서 풍력단지 개발을 시작으로, 주요 부품 및 풍력터빈시스템을 개발해 오기 시작한지 15여년이 지났다. 해상풍력터빈 시스템도 개발 중이며, 해상풍력단지 개발도 진행 중에 있다. 해상풍력단지가 운영 단계에 이르지 않은 상황에서 해상풍력단지 유지보수기술에 대한 논의는 이르다라고 생각할 수 있으나, 발전단가에 약 30%를 점하는 유지보수비용에 대한 이해가 필요하다.

그간 풍력터빈 시스템, 해상풍력발전 등의 전문 기술 서적들이 많이 발간되어 왔으나 아직 유지보수기술에 대한 교재는 많이 발행되지 않았다. 대학 및 연구소를 중심으로 유지보수 인력 양성을 진행 중이고 산업체에서도 해상풍력 유지보수기술의 교재 저술의 요청이 많아 집필하게 되었다.

본 교재는 최근 출판된 육상풍력 유지보수기술 중심의 교재를 해상풍력 관점에서 대폭 보완하였다. 해상안전에 대한 내용을 소개하고, 참고할만한 체크리스트는 부록에 실었다. 풍력터빈 시스템 및 주요 부품의 기능에 대한 기술은 간략히 소개하고, 유지보수기술 측면에서 주로 다루었다. 제1장에서 3장까지는 유지보수에 관련된 국제 안전 기준, 개인 보호 장구, 경제성 평가에 관련된 내용을 기술하였다. 제4장부터는 풍력터빈의 시스템 및 주요 부품 별로 기능 및 유지보수 기술, 절차에 대해 소개하였다. 유지보수에 필요한 공구는 유지보수기술을 설명하면서 병기하였다.

유지보수비용을 줄이기 위한 자산관리를 12장에서 다루었다. 유지보수 전략 수립시 필요한 항목들을 정리하였고, 유지보수비용의 분류에 대한 소개를 포함했다. 해상풍력은 접근성이 나쁘기 때문에 상태감시기반의 유지보수 전략이 매우 중요하여, 상태감시 기술 및 해상풍력 CMS기술을 11장 및 13장에서 다루었다.

작가정보

저자(글) 오정배

저자(글) 황병선

저자(글) 임정현

저자(글) 박지상

저자(글) 김진욱