기후 변화 대응과 탄소 배출 없는 친환경 전력에 대한 수요가 증가하면서, 풍력을 비롯한 재생에너지의 보급이 빠르게 확대되고 있습니다.

이에 따라 풍력 발전 산업에서는 정밀하고 높은 품질의 부품에 대한 요구도 점점 커지고 있습니다. 특히, 고정자 프레임은 코일을 고정하고 지지하는 핵심 요소로, 이를 정밀하고 안정적으로 배치하는 것이 발전기의 성능과 운영 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.

최종 제품의 품질과 가공 정밀도를 보장하기 위해, 많은 기업이 고정밀 3D 레이저 스캐너를 활용하여 고정자 프레임의 원자재를 검사하고 있습니다.

이번 글글에서는 3D 스캐닝 기술이 풍력 발전 산업의 작업 흐름을 어떻게 혁신할 수 있는지 살펴보겠습니다.

01 고객 요구사항

고정자 프레임을 가공할 때, 가장 중요한 요소는 기준면을 정확하게 설정하는 것입니다.
기준면의 평탄도, 직각도, 평행도에서 작은 오차라도 발생하면 후속 가공 과정에서 치수 편차와 위치 이동이 생길 수 있으며, 이는 부품 오작동으로 이어질 수 있습니다.

이 사례에서 고객은 고정자 프레임 원자재 표면의 기준면을 정확히 설정하기 위해 기하학적 치수를 정밀하게 측정하려고 합니다. 이를 통해 후속 가공의 정확도를 향상시키고 오류를 최소화할 수 있습니다.

전통적으로 다이얼 게이지를 이용한 기준면 설정 방식은 비효율적이며, 많은 시간이 소요됩니다. 기준면을 잡는 데만 약 3시간이 걸려 생산성이 저하되었으며, 기대하는 생산량을 충족하는 데 어려움이 있었습니다.

02 프로젝트 과제

풍력 발전기의 고정자 프레임은 크기가 크기 때문에, 넓은 측정 범위와 높은 해상도를 갖춘 3D 스캐너가 필요합니다. 이를 통해 주요 형상의 치수를 정밀하게 측정하고, 정확한 3D 데이터를 확보할 수 있어야 합니다.

또한, 고정자 프레임은 금속 재질로 표면 반사가 심하며, 곡선과 모서리 등 복잡한 형상을 포함하고 있어 측정이 까다롭습니다. 이러한 특성은 기존 측정 장비로 데이터를 완벽하게 수집하는 데 한계를 초래할 수 있습니다.

03 솔루션: TrackScan-Sharp

빠른 스캐닝: TrackScan-Sharp 3D 스캐닝 시스템을 활용하면 마커 없이도 고정자 프레임을 신속하게 스캔할 수 있습니다. 마커 부착 및 제거 과정이 필요하지 않아 검사 시간이 단축되며, 전체 스캔 프로세스를 단 5분 만에 완료할 수 있습니다.

3D 모델 생성 : 최대 0.025mm의 높은 정확도를 갖춘 TrackScan-Sharp는 고정밀 3D 데이터를 빠르게 캡처합니다. 소프트웨어로에서 고정자 프레임의 3D 모델을 명확하고 직관적으로 생성할 수 있습니다.

가공 여유 분석 : 획득한 3D 모델을 CAD 파일과 비교·분석하여 각 가공 면의 가공 여유를 확인할 수 있습니다. 또한, 측정 보고서를 생성해 기준면 설정을 지원하며, 후속 가공 프로세스를 효과적으로 안내합니다.

04 솔루션의 장점

정밀한 가공 보장 : TrackScan-Sharp로 획득한 3D 데이터는 보다 정밀한 가공을 가능하게 하며, 각 공정이 정확한 위치와 방향에서 수행될 수 있도록 지원하여 전체적인 가공 정밀도를 향상시킵니다.

가공 효율성 향상 : 초당 260만의 측정 속도로 데이터를 획득할 수 있어 원자재의 치수, 형상 및 주요 데이터를 신속하게 확보할 수 있습니다. 이를 통해 기존 측정 방식보다 가공 사이클을 획기적으로 단축할 수 있습니다.

생산 비용 절감 : 가공 여유량 분석을 통해 제거해야 할 재료의 양을 정확하게 산출하여 불필요한 소재 낭비를 최소화합니다. 이를 통해 재작업 및 폐기율을 현저히 줄일 수 있습니다.

05 고객 평가

SCANTECH의 3D 스캐너를 통해 고정자 프레임 원자재의 정밀한 3D 데이터를 획득할 수 있었으며, 이를 기반으로 기준면과 가공 여유량을 정확하게 설정할 수 있었습니다.
그 결과, 가공 품질과 효율성이 크게 향상되었으며, 공정 오차로 인한 자원 낭비를 효과적으로 줄일 수 있었습니다.

SCANTECH은 혁신을 바탕으로 3D 스캐닝 기술을 지속적으로 발전시키며, 산업 전반의 디지털 전환에 새로운 활력을 불어넣고 있습니다.
최첨단 3D 솔루션을 통해 우리는 산업 발전에서 더욱 정교하고 지속 가능한 기술 발전을 선도하기 위해 노력하고 있습니다.