KS B ISO 20816-21 제정 및 주요 내용 소개

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확장요약문

2026 년 현재 한국소음진동공회는 산업표준화법 제3 조 5 항 등의 규칙에 따라 기계진동, 충격 및 상태감시(ISO/TC108) 분야의 산업표준개발 협력기관으로서 국가표준(KS) 개발 업무를 수행하고 있다. 이에 2025 년 제1 판으로 발행된 ISO 20816-21, Mechanical vibration—Measurement and evaluation of machine vibration — Part 21: Horizontal axis wind turbines 을 대상으로 기술적 내용 및 대응 국제표준의 구성을 변경하지 않고 한국산업표준으로의 현행화를 진행하였다.

KS B ISO 20816 시리즈 표준은 기계의 회전 및 비회전 부품에서 측정되는 진동의 측정 및 평가와 관련된 일반적인 지침을 제공한다. KS B ISO 20816-1 은 기계 진동의 측정 및 평가를 다루며, 풍력 터빈을 포함한 다양한 기계 유형에 대한 특정 고려 사항을 다루는 다른 표준의 기초가 된다. 본 표준 KS B ISO 20186-21 은 풍력 터빈에 대한 측정 및 평가 기준에 대한 권장 사항을 제시한다.

본 표준에서는 풍력 터빈 타워와 나셀에서 발생하는 바람의 영향, 타워로 인한 유동 교란(타워 댐 효과), 그리고 로터 블레이드와 구조물 자체(타워 및 기초)의 고유 진동을 고려하기 위한 추가 지침이 제공된다. 해상 풍력 터빈의 경우, 육상 풍력 터빈과 시간적 진동 거동 및 스펙트럼 측면에서 차이가 있는 파도로 인한 진동 응답을 고려하기 위한 지침이 제공된다. 특히 이 표준에서는 기계 자체에서 발생하는 진동이 아닌 바람에 의해 발생하는 진동, 그리고 해상 풍력 터빈의 경우 파도에 의해 발생하는 진동까지 고려한다. 블레이드와 타워의 유연성 및 낮은 로터 회전 속도로 인해 저주파 진동을 측정 및 평가 기준에 포함된다.

이 표준의 목적은 수행해야 할 진동 측정을 표준화하고, 평가를 용이하게 하며, 서로 다른 풍력 터빈 및 그 구성품 간의 측정된 진동을 비교할 수 있도록 하는 것이다. 이 표준은 풍력 터빈 구성품 자체의 상태에 대한 진단 평가를 다루지 않는다. 이 표준에 설명된 평가 기준은 풍력 터빈의 안정적이고 안전한 장기 작동을 보장하기 위한 것이다.

본 표준에서는 제조자, 보험사 및 서비스 회사가 수집한 수천 대 육상 풍력 터빈 측정한 진동값의 통계적 분석으로부터 도출된 영역 경계값을 제공하고 있다. 이 데이터는 수년 동안 신뢰성 있게 운전되어 온 정격 발전기 출력 5 MW 이하의 풍력 터빈에서 수집된 것이므로, 제시된 영역 경계값은 정격 발전기 출력이 5 MW 이하인 풍력 터빈에만 적용된다. 영역 경계값은 기어박스를 갖는 육상 풍력 터빈과 직접 구동 방식의 육상 풍력 터빈에 대해서 제시되고 있으며, 이를 바탕으로 상태감시를 할 때 경계(ALERT) 및 경보 (ALARM) 한계값의 지침으로 사용할 수 있도록 제시하고 있다. 하지만 풍력 터빈의 구조는 가변적이고 구조적 강성은 다르며 새로운 설계는 다른 강성을 유래하므로 영역 경계값은 항상 풍력 터빈 제조자와 함께 검토되어야 하며, 계약상 승인값으로 사용될 목적으로 설정된 것이 아니다.