미국 엔지니어들이 소음 없이 전력을 생산하는 무소음 풍력 터빈을 개발했습니다.

미국 엔지니어들이 소음 없이 전력을 생산하는 무소음 풍력 터빈을 개발했습니다.

버지니아 공과대학 연구진은 회전하는 날개 대신 공기역학적 진동을 이용하는 날개 없는 풍력 에너지 시스템을 설계하여 진동을 통해 풍력 에너지를 포착하고 소음 공해도 전혀 발생시키지 않습니다.

원통형 타워는 바람에 갈대처럼 흔들리며 압전 재료와 전자기 유도를 통해 전기를 생산하는데, 기존 터빈보다 30% 더 높은 효율을 달성하는 동시에 조류 폐사와 미관 저해 문제도 해결합니다.

기존 풍력 터빈은 매년 수백만 마리의 새를 죽이고, 초저주파를 발생시켜 인근 주민들의 건강 문제를 야기하며, 미관과 소음에 대한 지역 사회의 반발에 직면해 있습니다.

날개 없는 설계는 바닥에 고정된 높고 유연한 원통으로 구성됩니다. 원통 주위를 흐르는 바람은 교번하는 와류를 생성하여 구조물이 리드미컬하게 진동하게 하는데, 이는 깃발이 펄럭이는 것과 같은 물리적 원리입니다.

이러한 기계적 진동은 압축될 때 전류를 생성하는 압전 결정과 그 주위를 지나 진동하는 영구 자석이 전기를 생성하는 자기 코일을 통해 전기로 변환됩니다.

이 시스템은 시속 3마일(약 4.8km/h)의 약한 바람부터 허리케인급 강풍까지 모든 풍속으로부터 에너지를 포착합니다.

조용한 작동으로 지역 주민들의 반발을 피할 수 있어 주거 지역, 공원, 심지어 옥상에도 설치할 수 있습니다. 움직이는 부품이 없어 유지 보수 비용과 고장 발생 지점이 크게 줄어듭니다.

기어박스, 피치 시스템, 특수 재료가 필요한 대형 블레이드가 없기 때문에 제조 비용이 기존 터빈보다 40% 저렴합니다.

블레이드 터빈보다 타워를 더 촘촘하게 설치할 수 있어 단위 면적당 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.

첨단 제조 시설이 부족하지만 유리 섬유나 강철과 같은 간단한 재료를 보유한 개발도상국에 이상적입니다.

허리케인이나 강풍이 불 때, 타워는 블레이드 터빈처럼 작동을 멈추는 대신 진동 속도를 높여 최대 전력을 생산합니다.

상용 생산은 2025년 중반에 시작되며, 10킬로와트(kW)를 생산하는 주거용 장치는 8,000달러부터 시작합니다.

미국 전역에 걸쳐 대규모 발전소 설치가 계획되어 있습니다.

출처: 버지니아 공과대학교 첨단 연구소, 네이처 에너지 2025

출처: https://www.facebook.com/ItisaScience/posts/pfbid0eZ2HYe1GrKqEBR8nQ4e9MC2bRfZ86mQCvgENYNcued4CDthNufkUyAAgf4RE4AH5l