▲ 3차원 스캐닝 윈드라이다 설치위치 및 관측영역

한국전력 전력연구원(원장 김동섭)은 풍력발전단지 개발에 필요한 바람 등 풍력자원의 관측을 위해 윈드라이다(Wind Lidar) 방식의 풍력자원 관측 인프라를 구축하고 운영에 들어간다고 최근 밝혔다.

‘윈드라이다(Wind Lidar)’란 레이저를 이용해 물체까지 거리와 속도를 측정하는 기술로, 지형 탐사, 자율주행차량, 기상 관측 등 다양한 분야에서 활용 중임. 특히 윈드라이다는 대기 중에 있는 에어로졸의 움직임을 측정해 원거리에서 풍향과 풍속을 측정한다.

현재의 풍력자원 관측 방법은 기상탑 설치비용은 물론 넓은 지역의 관측을 위해 많은 수의 기상탑이 필요 하는 등 초기 투자비와 운영비에 큰 문제점이 있어 최근에는 이동 및 운용과 관측이 용이한 윈드라이다 관측 장비가 유럽을 중심으로 각광받고 있는 실정이다.

전력연구원은 2.5GW 서남해 해상풍력단지 개발을 위한 풍력자원 관측 인프라 구축을 통해 1차원 수직방식 및 3차원 스캐닝 방식의 윈드라이다 관측 장비를 설치하고 성능 실증에 착수했다.

1차원 수직방식 관측 장비는 지난 8월 17일 전력연구원 고창시험센터 앞바다에 있는 해상기상탑에 설치해 해상기상탑의 대체 가능 여부를 조사 중으로, 초기 성능검증 결과 기상탑 관측 결과와 99% 이상 일치하는 정확도를 보였다.

3차원 스캐닝 방식의 관측 장비는 지난 1월 군산풍력 인근에 설치돼 약 6km 범위의 풍속과 풍향 관측 자료를 수집 분석 중으로, 향후 풍력단지 개발을 위한 풍력자원 평가에 활용될 예정이다.

	▲ 스캐닝라이다 운영모습.

또한 1차원 수평방식 장비를 오는 10월 군산 앞바다에 설치되는 풍력발전기와 내년에 설치 예정인 서남해 해상풍력실증단지의 풍력발전기에 설치해 출력성능평가에 활용할 계획이다.

전력연구원은 풍력자원 관측 인프라를 활용해 향후 서남해 해상풍력 사업의 경제성 확보와 풍력발전기의 운용 방법 개선에 기여할 계획이다.

해상기상탑을 윈드라이다로 대체할 경우 설치비를 기존의 1/3로 줄이는 한편 유지보수 비용을 절감할 수 있다. 또한 3차원 스캐닝 윈드라이다를 이용해 해안으로부터 5~10 km 이내에 설치되는 해상기상탑을 모두 대체할 수 있어 해상풍력단지의 개발과 운용비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.