스코틀랜드 대학, 풍력 터빈 블레이드 재활용 방안 개발

스코틀랜드 글래스고의 스트라스클라이드 대학에서 풍력 터빈 블레이드에 사용되는 유리 강화 폴리머 복합체(GRP)를 재활용하는 방법을 개발했다. 이 대학은 노르웨이 해상 풍력 개발업체인 에이커 해상풍력 및 녹색 투자 회사인 에이커 호라이존스와 협력하여 새로운 기술을 구현하는 데 성공했다. 이 성공으로 잠재적으로 전 세계 엄청난 수의 풍력 터빈 블레이드가 쓰레기로 방치되는 것을 막을 수 있게 됐다.


풍력발전시스템에서 공기 운동에너지를 기계적 회전 운동에너지로 전환해 전기에너지를 발생시키는 블레이드는 풍력발전 시스템에서 중요한 요소다. 풍력터빈에 사용되는 블레이드는 대형 구조물이며 풍력발전 성능에 직접적인 영향을 준다.
풍력터빈 블레이드는 일반적으로 복합체 구조를 사용하며 주로 유리섬유 강화 폴리머를 사용한다. 우리나라도 2020년 기준으로 전국적으로 10여개 풍력단지에서 누적으로 총 132만kw 전력을 생산하고 있다.


스트라스클라이드 대학은 전 세계 풍력 발전 확산으로 2030년 연간 약 40만t에서 2050년까지 약 200만t으로 풍력 터빈 블레이드 폐기물이 발생할 것으로 예측하고 있다. 이에 상업성과 환경보존이라는 두 가지 목표 달성을 위해 스트라스클라이드의 기계 및 항공 우주 공학부는 열 회수 및 후처리 공정을 통해 해결책을 찾았다. 유리섬유 재활용은 복합 폐기물을 재사용 가능한 섬유 보강으로 바꿀 수 있고 전 세계적으로 구현될 경우 전 세계 유리 섬유 수요의 50%를 제공할 수 있다. 이 공정이 중고섬유를 모두 생산하므로 덜 까다로운 제품에서 고성능 제품에 이르기까지 광범위한 시장을 다룰 수 있다.

재활용 유리섬유는 풍력 발전 공간 외부 산업에도 매력적이며 다양한 복합 응용 분야에 맞게 조정할 수 있다. 오늘날 유리섬유는 자동차 제조, 해상 선박, 석유 및 가스 생산, 건설 및 스포츠 용품과 같은 분야에서 널리 사용되고 있다.

에이커 호라이즌스와 에이커 해상 풍력 등 두 회사는 화학 처리 및 탄소 포획에 대한 전문 지식을 가지고 있기 때문에 산업 환경에서 자금과 경험을 갖춘 스트라스클라이드 대학의 풍력 터빈 블레이드 재활용 방법을 구현할 것으로 기대된다. 세 조직은 양해각서를 체결했다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com