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날개 없는 풍력발전기가 나온다고? 목록

조회 : 10760 | 2015-11-24

[뉴스 읽기]

<풍력발전기에 날개가 사라졌다>, 동아사이언스 2015년 11월 12일

http://www.dongascience.com/sctech/view/974

<'울산 ‘동대산 풍력발전단지’ 놓고 주민-사업주 마찰>, 동아일보 2015년 10월 26일

http://news.donga.com/3/all/20151025/74396784/1

<중국, 먼 바다 해상풍력단지 건설 시작>, 동아사이언스 2015년 11월 12일

http://www.dongascience.com/sctech/view/974

<뒷산에 풍력발전기… 잠 못 이루는 전남 각동마을>, 한겨레 2015년 4월 13일

http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201504130600025&code=610103

 

 

 

[뉴스 이해하기]

 

- 풍력발전기에는 날개가 있다!

풍력발전기

덴마크 올보르 근처의 풍력발전기. 높이 치솟은 기둥에 세 개의 회전 날개가 달린 우리가 흔히 보는 풍력발전기의 모습이다. / 이미지 출처 : 퍼블릭도메인(wikipedia.org)

 

우리가 아는 풍력발전기는 당연하게도 기다란 기둥이 하늘 높은 줄 모르고 우뚝 서 있었고, 여기에 거대한 세 개의 날개가 달려 바람에 따라 빙글빙글 도는 바람개비 모양이었습니다.

풍력발전은 바람에 의해 발생되는 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지 변환 기술을 말합니다. 바람이 날개를 통과하면서 발생하는 양력과 항력으로부터 날개를 회전시키는 힘이 발생하고, 이 바람이 가지는 운동에너지의 일부를 기계적인 에너지로 추출하게 됩니다. 이 날개의 회전 동력은 발전기의 날개 연결부위인 로터를 회전시켜 전력을 생산하는 방식을 취하고 있답니다.

바람의 세기(풍속)과 풍차의 크기가 풍력발전의 핵심이라고 해요. 날개의 길이가 길고, 높이가 높은 것도 발전량 때문인데요, 높을수록 바람이 세게 불고 날개의 길의 제곱에 비례해 풍력발전의 량이 늘어나기 때문이라고 해요. 우리나라에는 산이 많은 강원도와 경상북도, 제주도 그리고 바닷가에 풍력발전소가 많이 세워져 있는 것도 그러한 이유가 있어서랍니다.

 바람의 언덕

바람의 언덕이란 이름으로 더 유명한, 강원도 태백에 위치한 매봉산 풍력발전단지의 풍경. 날개 달린 풍력발전기 8기가 고랭지 배추밭 너머로 줄지어 서 있는 모습에 많은 관광객들이 찾고 있는 곳이랍니다. / 이미지 출처 : By travel oriented-CC-BY-SA-2.0(Flickr)

 

 

- 장점 많은 풍력발전에도 문제는 있다!

풍력발전의 장점은 많이들 알고 있을 텐데요, 공해 물질 배출이 없어서 청정성과 환경 친화적인 특성을 가지고 있지요. 또 풍력 단지는 관광자원화가 가능한데, 강원도 태백의 바람의 언덕이 대표적인 사례입니다. 고랭지 배추밭 너머 보이는 풍력발전기를 보거나 사진을 찍으러 많은 관광객들이 찾고 있답니다. TV 드라마 배경으로도 자주 등장하고 있고요.

비용면에서도 발전단가가 핵발전단가와 같은 수준에 와 있는데, 핵발전은 폐기물 처리비용이 든다는 걸 감안하면 보다 경제적이고 친환경적인 에너지라고들 말한답니다. 우리가 흔히 이렇게 친환경 에너지 또는 신재생에너지로 알고 있는 이 풍력발전기에도 알게 모르게 문제가 많았답니다.새들이 풍력발전기의 날개에 부딪혀 죽어간 것은 물론, TV와 라디오 전파를 방해하기도 해요. 또 거대한 날개가 돌아가면서 진동과 소음이 발생하는데 풍력발전기 인근에 거주하는 주민들이 고통을 호소하고 있다고 하네요.

마을에서 불과 500여 미터 떨어진 뒷산에 풍력발전기가 설치된 전남 각동마을에서는 주민들이 불면증과 두통을 호소하고 있다고 합니다. 노동환경연구소가 주민들이 주로 거주하고, 일하는 집안과 밭 등에서 소음 분석을 한 결과 인간이 들을 수 없는 ‘C특성’ WMF, 저주파 성분이 음파에 많이 포함되어 있었다고 해요. 그날의 풍속에 따라 달랐지만 측정치는 2dB에서 20dB까지 였는데, 10dB 이상이 넘을 경우 건강에 악영향을 줄 가능성이 높다는 전문가들의 보고가 있다고 해요. 창문을 닫아도 수치가 크게 측정돼 풍력발전기로 인한 고통에 시달리고 있다고 하네요.

풍력발전기가 대형화되면서 이처럼 풍력발전기로 인한 고통을 연구한 결과들이 해외에선 속속 발표되고 있습니다. 풍력발전기로 인한 고통을 말하는 ‘윈드터빈신드롬(Wind Trubin Syndrome)'의 주요 증상은 두통과 메스꺼움으로 시작되고 장기간 저주파에 노출되면 기억력 저하, 이명, 공황장애를 호소한다고 보고되어 있답니다.

 

 

 

- 소음과 환경 파괴 없는 날개 없는 풍력발전기가 온다고!?

스페인에서 날개 없는 풍력발전기가 개발되고 있다는 소식인데요, 야네즈와 동료 연구진이 개발한날개 없는 풍력발전기의 이름은 보어텍스 블레이들리스(Vortex Bladeless)랍니다. 보기에는 특별해 보이지 않는 야구 배트 모양의 기둥만 덩그라니 세워져 있는 모습입니다. 보어텍스의 특징은 설계와 소재에서 찾을 수 있답니다. 바람이 일으키는 소용돌이가 기둥 전체를 휘감으며 에너지를 발생하도록 설계되어 있습니다. 유리섬유와 탄소섬유의 합성소재로 구성되어 있고, 두 개의 자석링이 장착되어 있어서 풍속에 관계없이 기둥의 움직임을 증폭시킬 수 있다는 점이 특징입니다. 보어텍스는 단순한 구조를 장점으로 내세웠는데요, 기어나 볼트가 필요 없고, 장치를 구동시키기 위한 부품도 따로 필요 없어 제조 및 유지보수 비용이 기존의 풍차 발전기와 비교해 매우 저렴하다고 하네요.

올해 초 높이 12.5m인 보어텍스 미니로 현장 테스트를 했더니 4kW가량의 전기를 생산했다고 했는데, 기존 날개 방식의 풍차형 풍력발전기 보다는 약 30% 정도 적은 단점이 있다고 해요. 하지만 같은 면적에 풍력발전기를 설치한다고 가정하면, 보어텍스 발전기가 기존 날개가 있는 풍차형 발전기보다 2배나 많이 설치할 수 있고, 기존 풍력발전기에 비해 건설 비용은 53%, 운영 비용은 51%, 유지비는 80%, 탄소배출량은 40%를 줄일 수 있다고 하니 발전기 한 대 당 얻을 수 있는 에너지량이 적은 것은 더 이상 문제가 되지 않겠지요?

또 크고 작은 문제를 일으켰던 풍력발전기의 날개를 없앴으니 야생 조류가 날개와 충돌한다거나 날개가 만들어 내는 소음으로 인해 인근 지역 주민이 고통 받는 문제도 더 이상 없을 테고요.

 

보어텍스는 아직 완성된 제품은 아니에요. 높이 2m에 100W 정도 전기를 생산하는 시제품을 저개발 지역에 우선 내놓을 예정이고, 1MW 이상 전력을 생산하는 대형 모델 ‘보어텍스 그랑’도 제작 중이라고 합니다. 보어텍스의 시도가 성공할지는 아직 두고 보아야 하는 단계인데요, 문제가 많은 날개형 풍력발전기를 대체할 더 나은 풍력발전 디자인이 필요한 시점에서 보어텍스는 가장 눈여겨 볼만한 모델임에는 틀림없는 사실인 것 같습니다.

보어텍스는 이미 100만유로가 넘는 투자금을 얻었고, 지난 6월부터는 보어텍스 크라우드펀딩 방식으로 기금도 모금하고 있다고 해요. 이 돈을 바탕으로 올해 안에 시제품 발전기를 공개할 계획이라고 하니 주목해 볼 필요가 있을 것 같습니다.

 

[날개 없는 풍력발전기]

https://youtu.be/Wickla4pAas

 

 

[뉴스 생각하기]

풍력발전기를 만드는 EBS 동영상을 보고 풍력발전기의 원리를 좀 더 자세히 이해해 봅시다. 그리고 친환경이라고 생각했던 풍력발전기의 문제점에 대해 다시 한 번 생각해 보면서 기술은 계속 발전하고 보완되어야 하는지 꼼꼼하게 짚어보도록 합시다.

http://tvcast.naver.com/v/287404

 

 

 

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