풍력발전연구 및 개발자

풍력발전연구 및 개발자는 발전안정화 장치와 발전기, 기계장치 등 풍력발전시스템의 안정성과 효율을 높이는 데 쓰이는 설비를 연구하는 직업이다.

풍력발전연구 및 개발자 직업 종사자가 업무를 수행하는 모습
풍력발전연구 및 개발자 직업 종사자가 업무를 수행하는 모습
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주요 업무

수행 직무

  • ▶ [풍력발전기기계설계기술자]
  • ▶ 회전날개를 설계할 때 경량화와 공기역학적 구조를 따지며, 목표는 같은 풍력에서도 전기적 출력을 높게 확보하는 것이다.
  • ▶ 낙뢰흡수시스템은 낙뢰가 발생하더라도 터빈이 정상 작동하도록 설계하고, 이와는 별개의 작업으로 터빈의 소음도를 낮춘다.
  • ▶ 로터에서 기어박스 쪽으로 전해지는 외력을 최소화하기 위해, 드라이브트레인에 알맞은 롤러베어링을 장착한다.
  • ▶ 핵심부품 가운데 기어와 베어링 등에는 자동윤활유 공급시스템이 적용되도록 한다.
  • ▶ 유압지지 시스템 설계는 기어박스의 진동·감쇠 효과를 위한 것이다.
  • ▶ 드라이브가 회전을 시작할 때의 안정성을 향상시키기 위해 유압갤리퍼브레이크 시스템이 쓰이도록 한다.
  • ▶ [풍력발전기전기설계기술자]
  • ▶ 블레이드 각도의 연속제어는 전기식 모터 드라이브로 이루어지며 전력생산을 높이는 데 목적이 있다.
  • ▶ 설계 대상인 영구자석형 동력발전기는 부하가 낮은 상황에서도 운전효율이 높은 발전기다.
  • ▶ 가장 좋은 요잉 가동력을 위해 결정하는 대상은 인버터 전기제어모터의 출력과 숫자이며, 요잉(yawing)은 상하방향을 향한 축회전 진동을 가리킨다.
  • ▶ 풀파워컨버터 방식을 수단 삼아 전기계통이 지닌 불안정한 요소를 이겨 낸다.
  • ▶ 업데이트하는 프로그램은 컨버터와 인버터의 제어에 쓰이는 것이다.
  • ▶ 저풍속에서 효율이 더 좋은 발전기를 고르는 한편, 유지보수가 쉬운 발전기가 되도록 설계한다.
  • ▶ 송전망에 저전압이 생기는 경우 발전기를 지켜 주는 보호 기능을 적용하며, 컨버터의 송전망 연결호환성도 높인다.
  • ▶ [풍력발전단지설계기술자]
  • ▶ 풍력발전단지 배치계획을 세우려는 목적으로, 풍력발전기 허브 높이 부근에서 1년 이상 풍황을 측정한다.
  • ▶ 풍황 연속 데이터를 얻은 다음, 방위별로 극한풍속과 난류강도, 에너지 밀도, 풍량, 풍속 등을 적어 둔다.
  • ▶ 풍속데이터, 후류 효과를 감안한 이격, 적용 풍력발전기 선정 등을 분석하고 윈드프로파일을 산정하기 위해 표면조도도 분석하며, 이 분석 결과로 이용률·단지효율·연간발전량 등 발전단지의 운전 성능을 예측한다.
  • ▶ 첫 단계로 파일롯 타워를 세우고, 이후 약 1년 정도의 데이터를 검증을 위해 국제인증기관에 보내며, 그 검증이 끝나면 파일롯 풍력발전기를 인증받는다.
  • ▶ 적용할 풍력발전기의 기종 평가와 구조물 설계 검토를 수행한다.
  • ▶ 발전소 등에서 생산한 전력을 전력망에 공급하는 그리드 커넥션의 설계 살피기와 공사비 산정을 마친 다음, 경제성을 분석한다.
  • ▶ [풍력원격제어시스템개발원]
  • ▶ 품질관리계획을 수립하는 일은 제조를 마친 풍력타워(Wind Tower)의 품질 관리를 위한 것이다.
  • ▶ 품질상태 점검이 목적인 비파괴 검사를 용접 부위에 실시하며, 페인트 도막 두께, 벤딩 상태, 편평도 등도 측정하고 점검한다.
  • ▶ 결함을 발견하면 원인 분석을 먼저 하고, 분석을 마친 뒤 생산공정에 그 원인을 알린다.
  • ▶ [풍력타워설계기술자]
  • ▶ 발전기의 중량, 발전량, 제작사 등과 풍력발전 입지의 접근성, 지반조건 등 설치환경을 조사·분석한다.
  • ▶ 한계조건의 계산과 윈드타워 모듈크기·부하량 등의 산정은 설치조건에 따라 이루어진다.
  • ▶ 윈드타워 설계 시에는 조립과 유지보수가 고려되며, 도면 작성도 함께 이뤄진다.
  • ▶ 시뮬레이션을 수단으로 조립·시공의 편의성과 구조의 안정성 등을 검증하고, 설계를 3D 모델링한다.
  • ▶ 풍력타워품질검사원의 직무에는 풍력원격감시제어시스템의 설계가 들어 있으며, 이 시스템은 SCADA라 불리고 영문으로는 Supervisory Control and Data Acquisition이다.
  • ▶ 먼저 설계를 모델링하고, 그 모델링을 수단으로 삼아 그래픽적 표현, 작동, 입출력 변수 등을 구성한다.
  • ▶ 구성을 설계하며, 이 구성은 차이점과 공통기능을 템플릿 내 프로세스 전반에 걸쳐 결정·식별한다.
  • ▶ 예시화 작업은 풍력발전기 조건에 따라 이뤄지며, 대상은 프로세스 구조와 실제 물리적 객체들 등이다.
  • ▶ 프로세스를 개발자가 수정할 수 있도록 하려는 목적으로 설계한다.

커리어 전망

2030년까지 국내 해상풍력 10.5GW 보급을 목표로 하는 등 풍력 분야 투자가 이어지고 있으나, 올해 국내 해상풍력 보급 실적은 700MW 수준에 그쳐 목표 달성까지 갈 길이 멀다.[1] 정부는 발전단가를 현재 kWh당 330원에서 2030년 250원, 2035년 150원까지 낮추고 2030년 이후 매년 4GW 이상 건설할 수 있는 인프라를 구축할 계획이다.[2] 다만 두산에너빌리티의 연간 터빈 생산능력은 220MW 수준에 머물러 있고 국내 시장점유율도 2023~2024년 70.4%에서 지난해 59.6%로 낮아지는 등, 글로벌 14~15MW급 초대형 터빈 경쟁에 대응할 국내 밸류체인 확충이 과제로 지적된다.[3]

재직자가 생각하는 일자리 전망

<조사년도: 2023년>

※ 위의 그래프는 직업당 평균 30명의 재직자가 해당 직업의 향후 5년간 일자리 변화에 대해 응답한 결과입니다. 작업전문가와 재직자들의 입장과 견해에 따라 일자리 전망에 차이가 있으므로, 참고자료로만 활용하시기 바랍니다.

학력·전공 분포

학력 분포

중학교 이하
0%
고등학교
0%
전문대
0%
대학
45%
석사 이상
45%
박사
10%

전공 분포

공학계열
100%
인문계열
0%
사회계열
0%
교육계열
0%
자연계열
0%
의약계열
0%
예체능
0%

워라밸 & 사회적 평가

워라밸 지수

보통이상

사회적 기여도

높음

워라밸

풍력발전 연구개발자는 테스트베드나 해상 실증 현장 방문이 잦은 편이다. 유니슨은 전남 영광 풍력 테스트베드에서 나셀·블레이드·타워 등 주요 부품을 조립·실증하며 실해상 환경에서 성능을 검증한다.[4] 가동 중인 풍력단지에서는 정비 작업 중 화재 등 안전사고가 발생하기도 해, 현장 연구·정비 인력에게는 안전 수칙 준수가 중요하다.[5]

사회적 기여

정부가 노후 풍력설비에 3년마다 정밀안전진단을 의무화하는 등 풍력 안전 관리 제도가 강화되면서, 연구개발자의 역할도 신규 개발뿐 아니라 노후설비 리파워링 기술 개발로 확장되고 있다.[6] 노후 풍력설비는 현재 80기에서 2030년 208기로 늘어날 전망이어서 관련 수요는 계속 커질 것으로 보인다.[7]

적성 및 흥미

직업 만족도

76.2% 좋음

※ 직업만족도는 해당 직업의 일자리 증가 가능성, 발전가능성 및 고용안정에 대해 재직자가 느끼는 생각을 종합하여 100점 만점으로 환산한 값입니다.

임금 정보

하위 25% 4,575만원
평균 50% 7,000만원
상위 25% 8,000만원

※ 조사년도: 2023년

※ 위의 임금정보는 직업당 평균 30명의 재직자를 대상으로 실시한 설문조사 결과로, 재직자의 자기보고에 근거한 통계치입니다. 재직자의 경력, 근무업체의 규모 등에 따라 실제 임금과 차이가 있을 수 있으니, 직업간 비교를 위한 참고 자료로만 활용하여 주시길 바랍니다.

여담

  • •

    1919년 독일 물리학자 알베르트 베츠는 풍력 에너지의 최대 59%까지만 포집할 수 있음을 증명했다.[8]

  • •

    국내 최대 규모인 제주한림해상풍력은 5.56MW급 발전기 18기, 총 100MW 규모로 사업비 약 6,300억원이 투입됐으며 100% 국산 기자재로 지어졌다.[9]

  • •

    정부는 국내 해상풍력에 향후 20년간 306조원이 투자될 것으로 추산하며, 1GW당 수명주기 비용은 초기 투자비 6조4,700억원을 포함해 총 9조원에 달한다.[10]

  • •

    올해 2월 경북 영덕 풍력단지에서 노후 발전기 타워가 붕괴하고 3월에는 정비 중 화재로 작업자 3명이 사망하는 등 안전사고가 이어졌다.[11]

  • •

    정부는 가동 20년 이상 노후 풍력설비를 3년마다 정밀안전진단해 A~C등급을 매기고, C등급은 1년 내 철거를 명령하는 제도를 도입했다.[12]

  • •

    해상풍력·친환경 에너지 인프라 확충 기대감에 씨에스윈드·태웅 등 관련 종목 주가가 장중 상승세를 보이기도 했다.[13]