풍력발전기 블레이드 피로파괴의 진행되는 과정은?

Question

바람을 계속 맞고 있는 대형 블레이드의 경우 수십 년을 버틸 수 있다고 합니다. 실제 내부에서는 어떤 방식으로 피로 손상들이 누적되고 있는지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

대형 블레이드는 반복적인 굽힘 비틀림 하중으로 섬유 수지 계면 미세균열 층간 박리 수지 크피프가 서서히 누적됩니다 돌풍 난류로 하중 진폭이 바뀌며 피로 수명이 소모되고 빗방울 모래에 이한 선단 침식과 자외선 습기로 재료 열화가 가속됩니다 그래서 내부 손상은 비파괴검사로 추적 관리합니다

Answer 2

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

풍력 발전기 멀리서 보면 잘 모를 수 있는데 가까이서 보면 정말 압도적으로 큽니다. 날개하나 크기도 어마무시해요.

질문 주신 내용의 결론부터 말씀드리면, 풍력 발전 브레이드의 피로파괴는 작은 균열들이 반복 하중으로 점차 성장할 거에요. 이 때 영향을 미치는 것들이 바람 세기나, 방향이 계속 바뀌면서 블레이드를 휘고, 비틀고 하기 때문입니다. 복합재들이 박리가 생기기도 하고, 이런 것들이 계속 누적되면 최종 파손이 되는 것입니다.