반복영역 바로가기
주메뉴로 바로가기
본문으로 바로가기

유망기술찾기

유망기술검색

유망기술찾기 유망기술검색

중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    
풍력 로터허브
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

풍력 로터허브 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 정의: 풍력 내 로터 축을 연결하는 중간 구조물로 블레이드로부터의 공력으로 인한 하중과 회전력을 전달받아 그 회전축을 주축, 증속기, 발전기로 전달하는 주요 시스템

- 범위 : 범위: 로터허브는 허브, 3개의 블레이드와 연결되는 피치(Pitch)베어링과 링부품, 주축 베어링을 포함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계적 경기불황과 셰일가스 혁명으로 인한 저유가 영향으로 신재생에너지에 대한 투자위축 우려
  • 2015년 12월 유엔 기후변화협약 당사국총회 195개 협약 당사국이 2020년 이후 적용할 새로운 기후협약으로 파리협정을 채택
  • 파리협정을 통해 이산화탄소 감축에 대해서 각국이 자율적으로 목표를 정할 수 있도록 했고, 대신 5년마다 상향된 목표를 제출하였기 때문에 풍력산업의 시장확대의 새로운 동력으로 작용
  • 전 세계적으로 풍력터빈의 신규설치용량은 2014년 50GW를 넘어섰고 2015년에는 63GW로 22%증가하였음
  • 2015년 전세계 풍력터빈 누적설치용량은 432GW에 이르며 17%의 성장률을 보이고 있음
  • 특히 중국은 전년과 마찬가지로 30.8GW의 신규풍력터빈이 설치되었고 유럽연합전체 설치된 풍력터빈용량과 비슷한 145GW이상의 풍력터빈이 설치되었으며 신재생에너지에 1년 동안 1000억 달러를 투자한 유일한 국가
  • 2014년 말까지 1GW이상 설치된 국가는 유럽의 17개국과 중국, 인도, 일본 및 호주와 캐나다, 멕시코, 미국, 브라질, 남아프리카를 포함하여 26개국임
  • 특히 10GW이상 설치된 국가는 중국(145GW), 미국(74GW), 독일(45GW), 인도(25GW), 스페인(23GW), 영국(14GW), 캐나다(11GW), 프랑스(10GW)임
  • 2015년 풍력발전량은 186.3TWh에 달했으며 이것은 총 전기생산량에 3.3%를 점유하고 있고 꾸준히 증가할 것으로 예상
[ 풍력 로터허브 분야의 세계 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
세계시장 허브 1,147 1,159 1,232 1,304 1,367 1,439 4.6%
메인베어링 1,016 1,032 1,096 1,161 1,217 1,282 4.6%
피치베어링 798 810 861 911 956 1,006 4.6%
[ 풍력 로터허브 분야의 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 백만달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('13~'15)
국내시장 허브 4.1 5.0 6.1 7.6 9.3 11.4 23%
메인베어링 3.6 4.4 5.5 6.7 8.3 10.2 23%
피치베어링 2.8 3.5 4.3 5.3 6.5 8.0 23%
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 풍력 로터허브 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향17)을 살펴보면 2012년 이후로 감소하는 추세를 보임
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 47.8%로 최대 출원국으로 풍력 로터허브 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 유럽 25.5%, 한국 16.1%, 일본 10.5% 순으로 특허 점유
풍력 로터허브 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 삼성중공업의 출원건수가 가장 높게 나타났으며, 중소기업에서는 주식회사 가온솔루션의 출원건수가 높게 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국기계연구원, 한국건설기술연구원, 포항산업과학연구원등 연구소/공공기관의 출원이 다수 나타났으며, 대학은 울산대학교, 전북대학교, 부산대학교의 출원이 높은 것으로 분석됨
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 풍력 로터허브 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
설계 및 해석기술 풍력터빈용 베어링 설계기술 풍력발전기에는 크게 주베어링, 피치베어링, 요베어링이 사용되며 이에 대한 설계기술
구동축 설계기술 로터허브로부터 전달되는 회전력을 기어박스 또는 발전기등으로 전달하기 위한 기계구성품 설계기술
구동축계 동적 해석 기술 회전장치 및 기타 요소에 의해 발생하는 진동에 의한공진 발생을 피하기 위해서 필요한 동적해석 기술
로터허브 제조기술 풍력터빈 로터허브 경량화 기술 및 진동 저감기술 풍력터빈 로터허브 경량화에 따른 진동발생을 저감하는 기술
로터허브 제작 정밀가공기술 대형주조품인 로터허브 및 부속품의 조립성을 높이기 위한 정밀가공기술
베어링 제작기술 풍력발전기에 사용되는 베어링은 대형베어링이 사용되며 이에 대한 가공기술과 표면처리기술 등 제작기술
대형 단조품 제조기술 대형 단조품을 제조하가위한 금형제작 및 성형기술
모니터링기술 운전 감시 및 진단 기술 정기적인 측정과 분석을 통해 진동, 층격등 풍력터빈 기기들의 상태를 관찰함으로써 보수정비에 대한 과학적인 판단을 내리고, 기기의 상태를 감시할 수 있는 기술