((rendered image) Aeromine says its "motionless" rooftop wind energy units deliver 150% as much energy for the money as solar panels, while taking up 10% of the roof space. Credit: Aeromine)
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((rendered image) the design places a couple of racecar spolier-like wings in a sandwich orientation, to create a low-pressure vacuum that sucks air through from below. The turbine is thus kept out of harm's way. Credit: Aeromine)
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(Aeromine Wind-Harvesting Unit, installed as a pilot trial on top of BASF's manufacturing facilities in Wyandotte, Michigan. We expect the large box at the bottom will disappear in commercial applications, with the air intake and turbine running below the roof line. Credit: Aeromine)
풍력 발전은 태양광 에너지와 함께 신재생 에너지의 양대 축이지만, 태양광과 달리 소규모나 도심 지역에는 설치하기 어렵다는 단점이 있습니다. 풍차가 안전하게 돌기 위해서는 상당히 많은 안전 거리가 필요하고 만에 하나 풍차 사고가 발생하는 경우 도심 지역에서 참사로 이어질 수 있기 때문입니다. 시각 및 소음 공해 문제도 무시할 수 없습니다.
휴스턴 대학의 스핀오프 기업인 에어로마인 테크놀로지스 (Aeromine Technologies)는 비행기 날개나 혹은 스포츠카의 스포일러 윙처럼 생긴 날개를 이용한 풍력 발전기를 개발했습니다. 사실 이 둘의 원리는 비슷합니다. 비행기 날개는 양력을 이용해 기체를 들어올리고 스포츠카의 스포일러 윙은 자동차가 들려올려지는 것으로 막고 바퀴와 지면의 접지력을 좋게 합니다. 에어로마인의 풍력 발전기에서는 고정된 날개가 바람을 이용해 공기를 한쪽으로 빼내서 흡입하는 하는 역할을 합니다. 이렇게 흡입된 공기가 내부에 터빈을 돌리는 원리입니다. (아래 영상 참조)
(R&D 100 Winner 2021: AeroMINE — Stationary Harvesting of Distributed Wind Energy)
(Aeromine motionless wind unit)
높이 3m의 날개와 1.6m의 발전기 박스를 이용한 (프로토타입은 발전기와 터빈이 노출되어 있지만, 실제 양산형에서는 가려져서 소음을 차단) 프로토타입은 최대 5kW의 전력을 생산할 수 있으며 연간으로 14.6MWh의 전력을 생산했습니다. 내부 풍력 터빈의 지름은 91cm 정도입니다.
에어로마인의 디자인은 경제성에서 대형 풍력 터빈보다 우수하지 않을 수도 있으나 좁은 공간이나 건물위에 설치할 때는 이야기가 달라집니다. 지붕에 설치하는 태양광 패널과 달리 밤에도 전력 생산이 가능하며 바람이 세게 부는 지역에서는 사실 더 많은 발전량을 기대할 수 있습니다. 특히 건물 지붕처럼 높은 장소는 바람의 센 편이기 때문에 좀 더 유리합니다. 다른 건물에 의한 햇빛 가림도 걱정할 필요가 없습니다. 고층 건물이 즐비한 곳에서도 건물풍의 힘을 이용한 발전이 가능합니다. 또 외형상 태양광 패널을 붙이는 아이디어도 가능하다고 생각합니다.
실제로 경제성은 어느 정도일지 모르겠지만, 도심이나 건물 위에 풍력 발전기를 건설해야 한다면 상당히 괜찮은 아이디어라고 생각합니다. 외형을 건물 외벽의 일부나 조형물처럼 만들면 시각적으로도 보기 좋고 차음만 잘하면 소음 공해도 걱정할 필요가 없을 것입니다. 획기적인 아이디어 만큼이나 상업적인 성공도 가능할지 궁금합니다.
참고
https://newatlas.com/energy/aeromine-rooftop-wind/
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