SCANOLOGY 3D 스캐너 블레이드 제조 핵심 난관 해결

풍력 산업에서 정밀도의 중요성

풍력 산업에서 터빈 블레이드는 에너지를 만들어내는 중심입니다. 블레이드의 정확한 치수와 구조적 안정성은 터빈 효율과 신뢰성, 수명에 직접적인 영향을 줍니다. 그런데 블레이드 길이가 100미터가 넘다 보니, 거대한 블레이드를 완벽하게 만들기는 쉽지 않습니다.

특히 내부 코어 재료는 블레이드 강성과 안정성을 책임지는 중요한 부품으로, 작은 치수 오차도 몰딩 불량과 재작업, 구조적 불일치를 초래할 수 있습니다. 오랫동안 제조사들이 고민해온 코어 문제, SCANOLOGY의 3D 스캐닝이 정밀한 데이터로 해결합니다.

고객 배경

Mingyang Smart Energy Group Co., Ltd.는 2006년에 설립되어 이후 글로벌 청정 에너지 기술 분야의 선도 기업으로 성장했습니다. 풍력, 태양광, 에너지 저장, 수소 에너지와 관련된 다양한 시스템과 함께 엔지니어링 서비스와 스마트 에너지 솔루션을 제공합니다. 2023년에는 전 세계 해상풍력 혁신과 신규 설치 용량 1위를 달성하며 지속 가능한 에너지 산업의 기준을 세웠습니다.

확대되는 생산 규모에 맞춰, Mingyang은 블레이드 코어 재료 설치 과정에서 치수 품질을 정밀하게 관리할 수 있는 데이터 기반 솔루션을 필요로 했습니다.

제조 과정에서의 어려움

블레이드 생산 시 코어 재료는 1미터 단위로 가공되어 블레이드 길이 21~40미터 구간의 후류 측에 삽입됩니다. 기존에는 CAD 설계 도면을 기반으로 코어를 제작했지만, 몰드 마모, 공정 변동, 수작업 등의 영향으로 각 블레이드 구간의 실제 형상은 설계와 차이가 발생하는 경우가 많았습니다.

형상 차이로 인해 발생하는 문제:

코어 부적합 — 조립 시 틈이나 겹침 발생

잦은 재작업 — 현장에서 수작업으로 수정 필요

재료 낭비 — 적합 실패로 폐기되는 복합재료 발생

생산 주기 연장 — 조립 지연 및 품질 재검사 필요

줄자나 캘리퍼스 같은 기존의 측정 도구는 복잡한 3D 곡면을 측정하기 어렵습니다. 단일 포인트만 측정 가능하기 때문에 곡면 전체 데이터 확보가 불가하며, 그 결과 몰드 조정 및 설계 최적화에 필요한 정확한 피드백 제공도 어렵습니다.

3D 스캐닝 솔루션

블레이드 내부처럼 제한적이고 복잡한 공간에서도 정확성과 효율성을 동시에 확보할 수 있도록 스캔 워크플로우가 체계적으로 설계되었습니다.

1단계: 접착 전 스캔

블레이드 접착 전에 KSCAN-E로 블레이드 길이 21~40m 구간 후류 측 상하 모서리를 스캔하여 실제 3D 데이터를 확보하고, 코어 가공을 위한 디지털 기반을 마련했습니다.

2단계: 몰딩 후 정렬

접착 후 같은 구간을 다시 스캔하여 블레이드 내부 참조 마커를 캡처하고, 스캔 데이터를 동일 좌표계에서 정렬했습니다.

3단계: 3D 데이터 처리

DefineSight 소프트웨어를 사용해 접착 전후 데이터를 병합하여 고정밀 3D 모델을 생성하고, STL/STP 형식으로 CAD/CAM 시스템에서 바로 활용했습니다.

결과

1. 고정밀 3D 데이터로 스마트 제조 실현

KSCAN-E를 활용하여 단 몇 분 만에 블레이드 모서리의 복잡한 3D 데이터를 정확히 확보했습니다. 최대 0.020mm의 정확도로 모든 미세 곡선을 캡처하며, 단순한 설계 모델로 인한 불확실성을 없애고, 품질 관리, 몰드 조정, 설계 개선을 뒷받침할 수 있는 견고한 디지털 기반을 확립했습니다.

모든 스캔 데이터가 저장되어 블레이드 제작 과정의 지속적인 개선과 검증에 사용되었습니다.

2. 빠르고 원활한 조립

3D 스캔 데이터를 활용해 코어를 제작한 결과, 조립 정확도가 크게 향상되고 설치 속도도 빨라졌습니다. 코어가 블레이드 내부 공간과 정확히 맞아 기존처럼 손으로 수정하거나 패딩할 필요가 거의 없어졌습니다.

3. 비용 절감과 낭비 최소화

스캔 데이터를 활용해 처음부터 정확하게 조립함으로써, 수작업 수정이 필요 없고 재료와 인건비를 절감했습니다. 또한 조립 품질이 일정하게 유지되어 후속 생산 계획도 안정적으로 진행되었니다. SCANOLOGY 3D 스캐닝 솔루션은 효율성과 정밀도, 지속 가능성을 동시에 확보하며 실질적인 성과를 제공합니다.

프로젝트 요약

이번 프로젝트는 SCANOLOGY의 3D 스캐닝 기술이 풍력 터빈 블레이드 제조를 어떻게 혁신할 수 있는지 보여줍니다. KSCAN-E는 무선으로 작동해 좁은 공간에서도 쉽게 이동할 수 있으며, 케이블 엉킴 없이 안전하게 작업할 수 있습니다.

고정밀 3D 모델은 가공, 검사, 가상 조립의 신뢰할 수 있는 기준 역할을 하여 부품 불일치와 재작업을 최소화합니다. 또한, 전체 공정이 데이터 중심으로 전환되어, 제조업체는 사후 수정이 아닌 사전 관리 방식으로 운영할 수 있게 됩니다.

Mingyang은 SCANOLOGY 3D 솔루션을 통해 블레이드 제조의 디지털화, 표준화, 지능화된 워크플로우를 구축했습니다. 이를 통해 생산 효율과 품질을 향상시켰을 뿐만 아니라, 글로벌 풍력 산업에서 디지털 전환의 모범 사례로 자리잡았습니다.