우리 중 많은 사람들은 멀리서 풍력 터빈만 봅니다. 그들은 거대하고 우아한 바람개비처럼 보이며 거의 최면에 걸린 듯한 호를 그리며 천천히 휩쓸고 있습니다. 그러나 가까이서 보면 이 거인의 규모가 드러납니다. 지상에 있는 일반적인 터빈의 높이는 약 300피트이며, 이는 자유의 여신상(받침대 포함)과 동일한 크기입니다. 블레이드 끝이 정점에 도달하면 일부 가장 큰 육상 터빈은 블레이드를 포함해 높이가 600피트를 넘을 수 있습니다. 그리고 회전하는 블레이드의 평균 직경은 너비가 430피트가 넘는 축구장보다 더 깁니다! 당연히 그렇게 큰 것은 소음 없이 작동하지 않습니다.
풍력 터빈은 백색 소음과 유사한 광대역 사운드를 포함하여 다양한 유형의 사운드를 생성합니다. 발전기 및 기타 기계 부품의 음조; 그리고 초저주파 소리. 초음파라는 용어는 들어봤지만 초저주파에는 익숙하지 않을 수도 있습니다. 이 저주파 음파는 인간이 들을 수 있는 한계점 이하인 20Hz 미만입니다. 이 수준에서는 소리를 들을 수 없을 수도 있지만 때로는 느낄 수 있으며 진동하는 창문과 같은 구조적 문제를 일으킬 수 있습니다.
풍력 터빈을 보고 블레이드의 가장자리에 톱니 모양의 톱니 모양이 있는 것을 발견했다면 이는 실제로 이 소음과 관련이 있습니다. 이러한 들쭉날쭉한 가장자리는 풍력 터빈 소음을 줄이는 데 도움이 되며, 다른 터빈이 소음 감소 모드에서 작동해야 하는 밤에도 터빈이 하루 종일 최대 효율로 작동할 수 있습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.
들쭉날쭉한 칼날 뒤에 숨은 과학
풍력 터빈을 더욱 조용하게 만들기 위해서는 먼저 깊은 쉭쉭 소리가 어떻게 생성되는지 이해해야 합니다. 기본적으로 소음은 공기가 블레이드 가장자리에 닿을 때 발생합니다. 가장자리가 매끄러우면 소용돌이 또는 공기 주머니가 블레이드 전체에 걸쳐 응집력 있는 밴드를 형성합니다. 이 소용돌이가 칼날의 날카로운 모서리와 만나면 흩어지면서 우리 모두에게 익숙한 윙윙거리는 소리를 냅니다.
그 소리를 방해하기 위해 과학자들은 공기 주머니를 방해하는 톱니 모양의 가장자리를 설치했습니다. 이로 인해 소용돌이가 서로 다른 지점과 시간에 후미 가장자리에 부딪혀 소리가 깨지고 약해집니다. 과학은 실험실 테스트를 거쳐 입증되었으며 이러한 현상이 자연에서도 발생하는 것을 볼 수 있습니다. 예를 들어, 일부 올빼미 종은 가장자리에 톱니 모양의 날개가 있고, 올빼미는 사실상 조용하게 나는 것으로 알려져 있습니다.
풍력 터빈용 트레일링 에지 세레이션 솔루션을 개발한 SMART Blade라는 회사는 자사의 세레이션이 전체 소음 수준을 최대 3dB까지 감소시킨다고 말합니다. 연구원들은 또한 완충 패드를 갖춘 방음 기어박스 및 발전기와 같이 풍력 터빈 소음을 줄이기 위한 다른 방법도 개발하고 있습니다. 풍력 터빈의 소음 오염은 인간에게 영향을 미치고 일부 동물에게도 해로운 영향을 미칠 수 있으므로 이는 중요한 작업입니다.
