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이번장에서는 풍력 발전에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 풍력 발전의 원리? 는 무엇이며
풍력발전을 하려면 어떤 조건? 이 있어야 하고, 그러한 풍력단지는 어떻게 구성? 하고 있으며
그 비용? 과 단지 조성에 대한 건설과 문제점들을 제시해 보려 합니다.
1. 풍력 발전 단지조성 검토사항
풍력 발전 이란?
말 그대로 바람에 의하여 큰 바람개비와 같은 날개가 돌아가며 전력을 생산하는 방식이다.
탑 맨 위에 기계 장치와 발전기 가 있어 바람의 힘으로 발전기를 돌려 발 전하는 방식이다.
이의 규모는 상당히 아주~아주~ 큰 시설이다
보통 높이가 지상에서 150m (아파트 50층 높이이며, 탑을 세우는 기초도 아주 튼튼해야 한다)
풍력 1기를 건설하는데 소요되는 비용은 약 70 억원이 들어가는 아주 큰 공사이다
풍력 단지를 조성할 때는 여러기를 돌려야 하기 때문에 몇백억이 소요되기도 하는 큰 시설이다.
풍력 단지를 조성하려면 사전에 바람의 세기를 알아보는 측정장치를 설치하여 약 1~2년간에 거처
풍력의 량과 바람의 속도등을 측정하고 그 DATA를 기반으로 풍력 단지를 설치해야 한다
이번장에서는 풍력발전 단지조성을 위한 기본적인 사항으로 육상 풍력과 해상 풍력의 기초가 되는
사항을 나열해 보고자 한다
사실 나도 2일간 5명의 교수로부터 16 시간 동안 "신, 재생 에너지 협회"에서 교육한 과정을
어떻게 줄여서 알기 쉽게 전달할까? 많은 고민을 한 결과 육상 풍력의 기초 과정과 시공 부분을
적시하고 해상풍력은 기초공사 방식을 전하면 아쉬운 대로 개념만 잡고, 실제 실무를 하려면
좀 더 깊숙이 공부하여야 할 것이다
우리나라에서는 바람의 세기가 강한 백두대간의 산 꼭대기나 바람이세기가 큰 바다 쪽에 주로 설치한다
우선 육상 풍력에 대해 알아보자.
육상 풍력 발전
위 그림에서 보는 바와 같이 육상 풍력 발전은 풍력 단지를 조성하기 전에 몇 년간에 거처 기상 data를
알아보고 실제 바람의 세기와 량을 알아보기 위해 계측을 위한 계측기를 설치하고 계측기에 의한 값을
고려하여 TOP의 높이를 결정하고 그에 따른 기초 공사에서부터 건립공사 와 시운전까지 해야 하는
아주 어려운 공정이다
TOP을 지탱하는 기초는 물론, 발전기를 지탱하는 TOP의 철판 두께는 10cm 정도로 아주 두꺼운
철판으로 구성되며 2단 혹은 3단으로 설치되면 TOP 꼭대기 안에는 발전기와 사람이 들어가
작업 및 유지보수등을 할 수 있는 크기이다.
멀리서 보아 작계 보이지 실제로는 상당한 높이와 크기가 있는 TOP이라는 사실을 알아야 한다.
특히 , 기초 공사도 이를 지탱하기 위해서는 어마어마해야 되지만 이러한 TOP과 날개 (브레이드라 함)를
산 꼭대기 까지 운반하는 과정도 만만치 않은 공사이다.
주 철탑 운반도 그렇지만, 길이가 70 M 정도 되는 아주 긴 날개(브레이드라 함)를 꼬불꼬불한 산길을
돌고 돌아 운반하는 것 은 아주 큰 위험이 도사리고 있으며 잘못된 측정과 운반 및 건립을 하는
도중 빈번한 사고도 발생되기도 한다.
암튼 풍력은 만만히 봐서는 안될 공사지만 한번 설립해 놓으면 24시간 발전을 할 수 있는 장점도 있어
1기에 70억 정도가 들더라도 육상에서 태양광을 설치하는 것과 같은 전기 발전량을 얻을 수
있기 때문에 바람의 세기가 좋은 백두대간등에 검토하여 설치하고 있다.
이러한 풍력 발전단지를 조성하고 풍력 발전기를 설치하는 과정에서 우리나라는 아직 기술 수준이
모자라 날개 부분("블레이드" 라 함)과 발전기 기어 부분등 은 대부분 수입에 의하여 구매하고
설치되어지는 과정이며, 유럽 쪽의 독일 , 네덜란드 등의 업체가 풍력시장을 선도하고 있는 실정이다.
2. 해상풍력 단지 조성 검토사항
다음은 해상 풍력 단지에 대하여 살펴보기로 하자.
해상 풍력 단지 역시
해상의 바람을 측정하기 우해 해상에 측정탑을 설치하고 2~3년간 측정한 DATA를 가지고 해상 풍력 단지를
구성한다. 해상에 서 도 마찬가지로 전술한 바 와 같은 파도가 치는 바다에서 TOP과 날개를 설치하는
것 또한 만만치 않음을 알아야 한다
우선 바닷속의 깊이와 토질 및 기초는 어떻게 할 것인가? 를 정하기 위해 지반을 조사하여 결정하고,
진행하여야 하며 설계 시에 위 그림 (풍력후류)에서 보는 바와 같이, 날개가 돌아가면 풍력의 후류가
형성되기 때문에 간격을 맞추고 조정하는 것 역시 설계 어려움의 있다는 사실을 우리는 알아야 한다
이상과 같이 이번장에서는 풍력 발전에 대한 사항을 육상풍력, 해상풍력, 으로 구분해 알아봤으며
전술한 바와 같이 "신, 재생 에너지협회"에서 2일 동안 16시간의 수강을 요약하기가 쉽지는 않았으나
기초 개념만이라도 알았으면 하는 마음에 풍력발전을 소개하며 꼭 필요하신 분은 더 공부해야 할 것이다.
2023년 7월
해동검/최성락 쓰다.