지속 가능한 마찰학

"생태학적 전환은 선택이 아니라 필수입니다." - PreCop26에서 Mario Draghi
이는 국제 사회를 점점 더 압박하고 있는 많은 메시지에 힘을 보태는 입장입니다.

풍력 에너지는 그 정의가 환경적으로 지속 가능하고 혁신적인 것으로 인식되기 때문에 관련 분야 종사자가 아닌 비전문가들도 관심을 많이 가집니다. 이 분야에서 활동하는 기업에게 환경적 지속 가능성과 관련된 여러 측면은 본질적인 것입니다. 즉, 지속 가능성이 경제적이라는 것을 보장하는 것은 이에 대한 논리적 결과이자 기업 비전에서 필수적인 요소입니다. 그러나 오늘날 이탈리아의 풍력에너지 산업은 수많은 정치적, 입법적, 기술적 장애물로 인해 쉽지 않습니다. 새로운 공장을 설치하거나 기존 공장을 확장 또는 개조를 위한 허가에서부터, 물류적으로 불편한 부지 위치와 관련된 관리 문제, 표준에 맞지 않는 인프라의 존재, 현장에서 단지를 관리할 유능하고 자격이 있는 인력을 찾는 어려움에 이르기까지 해결해야 할 구체적인 문제가 많습니다.

이러한 모든 경우에는 막대한 비용이 수반되며, 기술적으로 유능한 전문가가 관리하는 계획에 따라 수행되지 않으면 위험을 통제할 수 없어 지속 가능하지 않게될 수 있습니다. 이 분야에서 유능한 인물은 터빈, 단지 및 에너지 관리와 같이 풍력 에너지 기업의 핵심 활동으로 정의할 수 있는 활동들과 병행하여 실제적인 활동들을 식별할 수 있습니다. 이는 부수적인 것으로 보일 수 있지만 성공의 근본적인 열쇠이기 때문에 똑같이 중요한 활동입니다. 이러한 활동들 중에는 윤활이 있습니다. 마찰, 윤활 및 마모를 다루는 학문인 마찰학은 정확한 과학이 아닙니다. 이 세상의 모든 윤활 지점이 동일하지 않기 때문입니다. 또한 마찰학은 해당 분야에서 얻은 구체적이고 심층적인 지식과 경험을 기반으로 행동해야 하는 고도의 기술 분야입니다. 풍력 에너지 분야에서는 더욱 그렇습니다.

터빈의 표준 구성에는 윤활이 필요한 많은 기계 부품이 포함되어 있습니다. 평균적으로 블레이드 베어링에서 발전기 베어링까지, 메인 베어링을 통한 기어박스와 유압 시스템까지 10개의 윤활 지점이 있습니다. 이 때문에 일반적으로 최소 3종의 특수 윤활 그리스와 2종의 합성유에 대해 말할 수 있습니다. 윤활에 대한 이상적인 접근 방식은 원칙적으로 윤활제 자체와 유지 보수 및 서비스의 복잡성과 비용을 줄이는 것입니다. 따라서 최적의 윤활을 보장하는 것 외에도 다음과 같은 사항에 중점을 두어야 합니다.

1. 윤활제의 수를 최대한 줄이고 항상 각 어플리케이션에 가장 적합한 제품을 사용합니다.
2. 예측 유지 보수 접근법으로 전환하여 계획된 개입의 횟수와 긴급 개입을 해야 하는 위험 모두를 최대한 줄입니다.
3. 윤활제 분석을 통해 도포 상태를 모니터링합니다.

올바른 윤활제를 선택하고 적절하게 사용하며 풍력 터빈의 수명 전반에 걸쳐 윤활제 상태를 모니터링하는 것은 모두 환경적인 지속 가능성에 큰 영향을 미치는 기본 요소이며, 실제로 이는 운영 및 소모품의 이상적인 최적화를 지향하는 조치입니다. 하지만 불행히도 이러한 측면은 표준 산업 유지 보수에서 과소평가되는 경우가 많으며, 풍력 발전소의 경우에는 전혀 당연한 것으로 여겨지지 않습니다. 물론 이러한 조치는 일상적이고 특별한 유지보수와 터빈 수명 연장 프로그램을 포함한 다른 모든 기존 활동과 통합되어야 합니다. 적절한 화학적, 물리적 특성을 지닌 윤활제를 선택하고 정기적인 화학 분석을 통해 상태를 모니터링함으로써 최적의 결과를 얻을 수 있습니다.

다음은 세 가지 실제 사례입니다.
• 유지보수 기간 연장 : 수명연장 캠페인을 실시한 터빈으로 구성된 풍력 발전 단지의 경우, 윤활제의 화학적 분석에 의한 진단을 통해 주기적으로 적용 상태를 모니터링함으로써 기계적 유지보수 작업을 6개월에서 1년까지 연장할 수 있었습니다.
• 예측 유지보수 : 윤활제 분석을 통한 예측 접근법을 통해 마모 요소가 많은 메인 베어링의 심각한 상태를 확인할 수 있었습니다. 정교한 측정 장비(PQ 지수 및 X선 형광 포함)를 사용한 조사, 입자상 물질의 종류를 정확하게 측정하고, 최종 결과 해석을 통해 베어링 케이지에 가장 마모가 심한 것을 확인할 수 있었습니다. 이를 통해 예정된 베어링 교체 시기까지 기계를 작동 상태로 유지하기 위해 필요한 모든 조치를 취할 수 있었습니다.
• 이상 감지 : 블레이드 베어링에서 사용 중인 그리스의 화학적 분석을 통해, 다른 어플리케이션에 적합하지 않은 윤활제가 실수로 사용되었다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 경우 즉시 적절한 그리스로 세척하여 신속하게 교체하면 심각한 영향을 피할 수 있고, 결과적으로 베어링에 비용이 많이 드는 값비싼 교체를 피할 수 있습니다.

따라서 화학적 또는 진동 분석과 같은 다른 조사 방법과 통합된 윤활 관리가 경제적 지속 가능성과 분리될 수 없는 환경 지속 가능성에 크게 기여하는 중요한 경험이 있습니다. 위에 소개된 첫 번째 예시는 매우 간단하지만 명확합니다. 작동 중인 오일의 유효 수명을 연장한다는 것은 운영 비용을 절감할 뿐만 아니라 복잡한 유지 보수 작업의 영향과 폐기해야 하는 사용된 윤활제의 양을 크게 줄이는 것을 의미합니다.

환경을 고려하는 발전소 관리는 반드시 경제적으로 건전하고 체계적으로 이루어져야 합니다. 윤활 과학은 기능적이고 완전한 지속 가능한 관리라는 목표를 달성하는 데 작지만 근본적인 기여를 할 수 있습니다.