[인더스트리뉴스 최정훈 기자] 친환경 에너지 기치를 고수해 온 바이든 시대가 열리면서 미국 해역 곳곳에서 해상풍력발전 바람이 본격 일 것으로 전망되고 있다. 이 가운데 미국은 신속하고 비용효율적으로 풍력설비를 제조할 수단으로 3D프린터를 들고 나왔다.

최근 미국 에너지효율 및 재생에너지국은 미 북동부 메인 주의 대학(University of Maine)에 적층제조를 통한 윈드 블레이드 개발 연구를 위해 280만 달러를 투자했다.

메인대학은 지난 2019년 세계 최대 폴리머 3D프린터를 선보인 바 있다. 길이가 100 피트 x 22 피트 x 높이 10 피트인 물체를 적층 제조할 수 있도록 설계됐다. 시간당 500 파운드로 인쇄 가능하다.

규모와 성능면에서 유일무이한 이 3D프린터는 목재에서 추출한 셀룰로오스를 사용하는 바이오 기반의 공급 원료를 재료로 삼는다는 점에서 지속가능성도 독보적이다.

메인대학의 고급구조·복합재료연구센터(Advanced Structures & Composites Center)는 윈드 블레이드 몰드를 제작할 계획이다. 툴링과 대형 윈드 블레이드 제작은 통상 비용이 1,000만 달러 이상을 웃돌고 시장 출시 기간이 16~20개월로 알려져 있다. 메인 대학은 3D프린팅으로 제조 방식를 개선할 경우 개발 비용을 25%~50%까지 줄이고 제작기간도 최소 6개월 단축할 수 있을 것으로 보고 있다. 목재로 강화된 바이오 기반 재료를 사용하기에 금형은 다른 금형에 재사용 할 수 있어 친환경 에너지발전에 걸맞는 지속가능한 제조 솔루션으로 자리매김 할 것으로 기대된다.

한편, 메인대학은 미국 에너지부에서 가장 큰 연구소인 ORNL(Oak Ridge National Laboratory)와 2,000만 달러 규모의 연구 협력을 통해 대규모 바이오 기반 적층 제조의 핵심 기술 분야에 대한 기초 연구를 진행하고 있다.

센터는 이번 윈드 블레이드 개발 연구와 관련해 ORNL로 부터 400만 달러를 지원받아 섬유보강재(Continuous reinforcing fibers)를 로봇 방식으로 적용할 계획이다.

메인 대학은 적층 제조 및 풍력 에너지 기술 분야 선두주자로 이 인력풀을 융합해 에너지 부가 대학에 지속 투자를 단행하도록 유도하고 주 친환경 에너지 발전과 좋은 급여의 일자리 창출을 도모하겠다는 방침이다.

Joan Ferrini-Mundy 메인 대학 총장은 “나노 셀룰로스, 복합 재료 윈드 블레이드 테스트에 대한 10년 이상의 연구 노하우를 갖춘 메인 대학 연구원과 학생들은 이와 같은 과감한 선제 연구개발을 통해 시장의 혁신을 가속화할 것이다”고 밝혔다.

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