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기타공학/다른 공학들

풍력발전의 잘 알려지지 않은 이런저런 이야기들


청정 에너지인 풍력발전의 흥미로운 점 10가지




얼마 전 대관령에 놀러 갔다가, 대형 풍력발전단지를 보고 경관에 감탄했던 적이 있습니다. 





거대한 크기의 프로펠러가 붕붕 도는데, 정말 장관이더군요. 



그러다 문득, 어? 발전기 날개가 하나같이 세 개 뿐이지 네 개는 안되나? 라는 궁금증이 도졌습니다. 



궁금하면 찾아봐야 직성이 풀리지요. 풍력발전의 흥미로운 점 몇 가지를 찾아 보았습니다.



첫째. 대형 풍력 발전기들은 모두 날개가 3개 입니다. 



날개의 수가 많아질수록 발전 효율이 늘어날 것 같은데, 3엽에서 더 이상 늘리지 못하고 있지요. 날개가 무거워져 더 늘렸다가는, 건설비용이 기하 급수적으로 늘어 난다는 군요.



http://www.2020architects.co.uk



둘째. 그까이거 무거워 봤자지 싶은데, 50m급 블레이드 하나가 무려 10톤이라고 합니다. 



때문에 가급적 가늘고 길게 제작된다고 하지요. 주 소재로 가볍고 튼튼한 유리섬유와 탄소섬유가 사용됩니다.



Phys.org



셋째. 대형 풍력발전 1기의 전력 생산량은 약 5MW입니다. 



소양강댐이 만들어내는 전기를 생산하기 위해 약 40-50 여기의 발전기가 건설되어야 합니다. 대규모 부지가 필요한 이유입니다.



vonboyettcorp.com



넷째. 많은 수의 발전기가 넓게 퍼져있다 보니 유지 보수비용이 생각보다 높은 편입니다. 



대형 터빈은 그렇다고 치고, 블레이드를 관리하기 위해 전문인력 + 대형 크레인 동원의 크리가 필요합니다. 여기에 특A급 태풍이라도 불었다면 똑 뿌러지니, 그냥 망한 거에요.



http://www.zimbio.com





다섯째. 의외로 블레이드 끝단의 회전속도가 상당해서,



가까이 가서 보면 생각보다 빠른 회전 속도에 놀라는데, 여기에 치여 죽는 조류의 수가 상당하다고 알려져 있습니다. 청정 에너지를 이용하지만 100% 자연친화적이지 않단 소리도 되지요. 



건설을 위해 산림이 파괴될 수도 있으니, 이래저래 소소한(?) 문제가 있는 셈입니다.



ww2.rspb.org.uk




여섯째. 빠른 회전 속도에 관리 소홀이 합쳐지면, 터빈에서 불이 나는 불상사도 일어납니다. 



어찌보면 당연한데, 윤활이 잘 안되어 있으면 마찰열이 발생하고, 화재로 이어져 발전기를 소실하는 사태를 맞이하게 되겠죠.



gineersnow.com




일곱째. 거주지 주변에는 건설이 불가능 합니다. 



두 가지 문제점이 있는데, 하나는 윈드터빈신드롬 "Wind Turbine Syndrome"이라고, 풍력발전기가 만들어 내는 대형 저주파음이 문제가 됩니다. 



http://www.windturbinesyndrome.com


인체가 장기간 저주파에 노출되면 두통, 메스꺼움, 기억력 저하, 이명, 공황장애 등을 불러온다고 하는군요.



여덟째. 또 다른 문제는 바로 쉐도우플리커 "Shadow Flicker" 입니다. 



블레이드가 햇빛을 주기적으로 가리면서 그림자로 인한 깜빡임 현상이 일어나는데, 장기간 노출되면 극심한 스트레스를 받을 수 있다고 합니다.



http://www.benvanderveen.com




아홉째. 단점을 커버하는 장점이 더 많아 널리 사용되는데, 세계 1위는 중국입니다.



풍력발전 발전용량 전 세계 1위는 바로 중국입니다. 약 15만 MW 정도로, 2위인 미국을 두 배 차이로 가볍게 누르고 있습니다. 



www.nbcnews.com




독일이 의외로 3위를 차지하고 있고요. 독일이 탈원전을 외치는 데에는 풍력발전에 대한 자신감도 한 몫 하는 모양입니다.



열째. 바람이 가장 풍부한 제주도도 세계적인 기준에서는 그냥 저냥의 발전부지라고 합니다. 



제주도의 평균 풍속이 7.4m/s 정도인데, 대형 터빈의 경우 풍속이 12m/s가 되어야 전력생산이 최대치에 이른다고 합니다. (넘어가면 OTL...)





지속적이면서도 안정적으로 부는 바람도 일종의 천연자원이라고 하네요. 



mdpi.com




산과 바다가 많아서 풍력발전에 유리할 것 같았는데, 들쭉날쭉한 평균 풍속에 속도가 낮기까지....



안타깝게도 우리나라가 풍력 자원이 별로 없는 편이라고 합니다. 태풍도 걸림돌이라고 하고요. 



하지만 꾸준한 기술발전이 있는 한, 이런 분야에서 고생하시는 분들이 계속 계시는 한, 우리나라도 청정 에너지원을 잘 활용할 수 있는 그런 국가가 되지 않을까. 막연히 기대해 봅니다 ^^