기본 콘텐츠로 건너뛰기

풍력 발전기와 새의 충돌을 막는 스마트 시스템



 (The SKARV system detects and tracks incoming birds, and attempts to slow the turbine rotors to let them through unchopped. Credit: SINTEF)

풍력 발전은 태양 에너지와 함께 친환경 신재생 에너지의 대표 주자로 여겨지고 있습니다. 하지만 환경에 악영향을 전혀 끼치지 않는 것은 아닙니다. 대표적인 문제는 소음 및 시각 공해와 새와의 충돌 입니다. 매년 미국에서만 100만 마리 정도의 새가 풍력 발전기와 충돌해 죽는 것으로 추정됩니다.

물론 적지 않은 숫자이지만, 사실 그보다 더 많은 숫자의 새들이 인간 때문에 큰 피해를 입고 있습니다. 예를 들어 전력선에 충돌해 죽는 새는 2550만 마리, 건물과 충돌해 죽는 새는 9억 8000만 마리로 추정됩니다. 하지만 우리가 죽은 새를 보기 어려운 이유는 다양한 동물들의 식사거리가 되기 때문입니다. 특히 고양이가 중요한 시체 청소부이자 새의 천적으로 연간 14-37억 마리의 새를 잡아 먹는 것으로 추정됩니다. 고양이가 접근할 수 있다면 새 둥지에 있는 새끼들은 거의 살아남기 어렵습니다.

하지만 그래도 풍력 발전기와 새의 충돌을 막을 방법이 있다면 새에게도 좋고 풍력 발전기에도 좋을 것입니다. 항공기와 마찬가지로 새와 충돌하면 풍력 발전기의 블레이드에도 좋은 일이 아닙니다. 따라서 풍력 발전기 제조사들은 풍력 발전기를 점점 더 크게 만들었습니다. 상대적으로 움직임이 느리고 덩치가 커서 새가 인식하고 피하기 쉽기 때문입니다.

유럽의 SINTEF와 노르웨이의 환경 친화적 에너지 연구소 (Norwegian Centre for Environment-friendly Energy Research)의 연구팀은 풍력 발전기의 회전 속도를 조절해서 충돌을 방지하는 시스템을 개발했습니다.

SKARV 시스템은 카메라를 이용해 새의 접근을 인지한 후 회전 속도를 조정해 충돌을 방지합니다. 이 경우 터빈을 완전히 멈출 필요가 없기 때문에 풍력 발전기의 운전에도 미미한 영향을 받습니다. 만약 다수의 새떼가 접근해서 이런 방식으로 충돌을 피하기 힘들다면 완전히 정지할수도 있습니다. 이 경우 20초 정도의 시간이 걸립니다.

(동영상)

물론 SKARV 시스템도 완전할 순 없습니다. 5초 전에 비행 방향을 인지해서 속도를 조정해야 하는데, 새의 비행 방향이 불규칙하거나 회피하려다가 오히려 충돌할 수 있기 때문입니다. 하지만 연구팀은 전체 충돌의 80%를 예방할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 현재는 기초 연구 단계이지만, 연구팀은 5년 내 상용화가 가능할 것으로 기대하고 있습니다. 실제 풍력 발전기에 적용했을 때 정말 기대한 효과가 있을지 결과가 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/energy/wind-turbine-bird-death/

댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...