작열하는 태양 아래, 국내 유명 베어링 공장의 풍력 발전용 베어링 생산 현장에서는 기계들이 굉음을 내며 돌아가고 있었고, 현장은 분주했다. 작업자들은 국내외 풍력 터빈 제조업체들의 수요를 충족시키기 위해 분주하게 주문을 처리하고 있었다.
하지만 풍력 발전 설비의 "급격한 설치"로 베어링 수요가 급증한 동시에, 코로나19 팬데믹은 국내외 베어링 제조업체의 정상적인 생산에 차질을 빚게 했습니다. 풍력 발전 설비에 사용되는 주요 베어링은 지속적인 공급 부족 현상을 겪어왔습니다.
뤄샤오(인터뷰어의 요청에 따라 가명 사용)의 내부 직원인 뤄이는 기자들에게 실제로 풍력 발전용 스핀들 베어링 주문량이 지난해 하반기부터 크게 증가했으며, 현재 코로나19의 영향으로 일부 고출력 스핀들 베어링 생산이 차질을 빚고 있어 국내 베어링 제조업체에 연구 개발 및 소량 생산을 재개하도록 지시했다고 밝혔다.
급증하는 설치 수요와 전염병 상황이라는 이중고에 직면한 국내 풍력 발전 베어링 제조업체들은 큰 어려움에 직면해 있습니다...
국내 베어링 공장 주문량이 급증했습니다.
풍력 발전용 베어링은 풍력 터빈의 중요한 지지 장비 중 하나입니다. 베어링은 막대한 충격 하중을 견뎌야 할 뿐만 아니라, 주 엔진과 마찬가지로 최소 20년 이상의 수명을 가져야 합니다. 따라서 풍력 발전용 베어링은 기술적 복잡성이 매우 높으며, 업계에서 풍력 터빈의 핵심 부품 중에서도 난이도가 높은 부분으로 인식되고 있습니다.
풍력 발전용 베어링은 특수 베어링으로, 주로 요 베어링, 피치 베어링, 주축 베어링, 기어박스 베어링, 발전기 베어링 등을 포함합니다. 그중 발전기 베어링은 기술이 성숙한 범용 제품입니다.
현재 우리나라의 풍력 발전용 베어링 제조업체는 주로 타일 샤프트, 뤄 샤프트, 다롄 야금, 샤프트 연구 기술, 톈마 등이 있으며, 이들 기업의 생산 능력은 주로 기술 진입 장벽이 비교적 낮은 요 베어링과 피치 베어링에 집중되어 있습니다.
핵심 부품인 스핀들 베어링의 경우, 국내 베어링 업체들은 주로 1.5MW급과 2.xMW급을 생산하고 있으며, 대형 MW급 스핀들 베어링은 주로 수입에 의존하고 있습니다.
지난해부터 풍력 발전용 베어링 시장 수요가 증가해 왔습니다. 올해는 세계적인 전염병의 영향으로 국내 베어링 제조업체들이 수주를 확보하며 호조를 보였습니다.
왁스샤프트 그룹을 예로 들어보겠습니다. 2020년 1월부터 5월까지 풍력 터빈 베어링이라는 주력 사업의 매출은 전년 동기 대비 204% 증가했습니다.
하지만 타일 샤프트 그룹의 한 관계자는 올해 특히 대형 메가와트급 발전기용 스핀들 베어링의 공급이 부족했다고 밝혔습니다.
업계에서는 향후 대형 풍력 터빈의 주 베어링, 나아가 메가와트급 풍력 터빈의 주 베어링이 풍력 터빈 제조업체의 출하 능력을 제한할 것이라는 전망이 나오고 있습니다.
앞서 전염병 상황 속 해상풍력 발전 산업 사슬의 글로벌 협력 개발에 관한 온라인 컨퍼런스에서 위안징 에너지의 톈칭쥔 수석 부사장은 셰플러와 SKF 등 몇몇 해외 제조업체만이 대규모 메인 베어링 생산이 가능하지만, 올해 총 생산량은 약 600세트에 달하며 전 세계 해상풍력 시장에 공급될 것이라고 지적했다.
동시에 유럽에서 전염병이 발생한 후, 특히 유럽 내 셰플러, SKF 등의 베어링 공장들이 큰 타격을 입었습니다. 일부 원자재 공급업체는 이탈리아에 있습니다.
현재의 스핀들 베어링 용량은 풍력 발전 산업의 요구를 충족시키기에는 턱없이 부족하다고 할 수 있습니다.
주요 베어링의 현지화? 기회이기도 하지만 도전 과제이기도 하다.
익명을 요구한 풍력 발전 업계 관계자는 풍력 발전용 주 베어링 부족 사태가 발생할 경우, 풍력 터빈 제조업체들이 현재 주로 타일 샤프트와 루오 샤프트 등 국내산 주 베어링을 사용하고 있다고 밝혔다.
이에 기자는 리이에게 사실 확인을 요청했고, 그는 실제로 연중 내내 수입 베어링을 사용하던 일부 메인프레임 제조업체들이 국산 베어링으로 대체하기 시작했다고 답했다.
풍력 발전 설비의 주요 베어링 국산화는 장기적인 과정입니다. 앞서 언급한 풍력 터빈 업계 관계자들은 오늘날 국산화를 촉진하는 주요 요인이 주요 베어링 부족이라고 보고 있습니다.
루오 샤프트와 타일 샤프트는 풍력 발전 스핀들 베어링 개발 경험과 다년간의 설치 실적을 보유한 종합 공급업체이므로, 이번 긴급 설치 사업에서 풍력 발전 메인 베어링 주문을 가장 먼저 수주할 수 있을 것으로 예상됩니다.
그럼에도 불구하고, 위 관계자들은 국내 스핀들 베어링 제조와 해외 간의 설계, 시뮬레이션 및 운영 경험 축적 측면에서 여전히 격차가 존재한다고 말했다.
기자는 일부 메인프레임 제조업체들이 스핀들 베어링을 국산화하기로 결정할 경우, 초기 연구 개발 단계부터 베어링 제조업체에 개입하고, 동시에 감독관을 파견하여 공정을 관리한다는 사실을 알게 되었습니다.
리이에 따르면, 이러한 협력 방식은 과거에는 비교적 드물었으며, 이번 약탈 사태가 시작된 이후에 나타났다고 한다.
현재 많은 풍력 발전 설비 제조업체들이 국내외 베어링 전문 기술 인력을 채용하면서, 풍력 발전 설비 제조업체와 국내 전문 베어링 제조업체 간에 풍력 베어링 연구 개발 초기 단계에서 더욱 심도 있고 긴밀하며 효과적인 기술 설명과 교류가 가능해졌습니다. 이러한 협력은 양측의 신뢰를 강화했을 뿐만 아니라, 설계 아이디어 공유 및 참고를 통해 풍력 발전 베어링과 주 엔진의 구조를 더욱 최적화할 수 있게 해주었습니다. 그는 이러한 솔직하고 협력적인 관계가 풍력 산업의 공동 발전에 기여할 것이라고 믿습니다.
풍력 발전용 주 베어링의 국산화에 대해 많은 업계 관계자들은 이것이 양날의 검과 같다고 생각합니다. 즉, 국내 주 베어링 생산에 있어 기회이자 도전 과제라는 것입니다.
게시 시간: 2020년 6월 24일