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자연과 인간의 공존을 위해, 풍력 발전기
ZDNet Korea ( Ideaholic ) 2008/03/26
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문명이 발달하고 산업화 되면서 환경파괴와 온난화가 지구의 미래를 위협하고 있다. 지구 온난화의 대응책으로 자연 에너지를 이용하는 방법으로는 수소자동차, 수력발전, 가정용 태양광발전, 풍력발전 등이 있다. 그리고 가까운 일본에는 화산 활동에 의한 땅의 열을 이용하는 지열발전이라는 방식도 있다. 이처럼 자연에너지를 최대한으로 이용하려는 인류의 노력은 여러 가지 형태로 발전하고 있다. 이번엔 바람을 이용한 "풍력발전기"에 관한 제품을 소개하고자 한다.
풍력 발전기의 기원은 풍차라고 말할 수 있다. "풍차는 보통 탑 위에 날개를 장치한 바퀴가 있으면, 바람이 부는 방향에 직각으로 회전한다. 터키에서 제작되어 낮은 곳에 있는 물을 퍼올리는 데 사용되었는데, 11세기경부터 유럽에 전해져 국토가 해면보다 낮아 배수가 필요한 네덜란드에서 본격적으로 발달하였다(네이버 지식 참조)". 그리고 현대에 이르러 이 풍력을 전기 에너지로 바꿔서 사용하게 되었는데 이것이 바로 "풍력발전기"이다. 화석연료 고갈에 대비한 에너지로서 대기오염이나 온실효과가 없는 청정에너지로서 각광을 받고 있다.
이번에 소개할 제품 어른의 과학 시리즈 Vol.18 "풍력 발전 킷"은 풍력발전에 대한 원리의 이해와 지구환경을 물리학적으로 한번 더 생각하게 해주는 킷제품이다. 간단하고 깔끔한 구성으로 되어있는데, 부록의 조립 킷 내용물을 보면 알 수 있듯이 10개 남짓의 부품으로 완성이 가능한 간단한 제품이다. 조립 킷의 10개 남짓의 부품은 크게 본체부, 발전기, 프로펠러 부분으로 나누어진다. 조립시 동력전달부와 LED 연결만 주의해주면, 나머지는 대충 조립해도 돌아갈 만큼 간단하다.
그럼 가벼운 마음으로 조립에 들어가보자. 먼저 본체 조립인데, 발전기 커넥터에 LED를 연결하되 이때 장착하는 LED의 방향이 틀리지 않도록 주의하자. 연결되면 본체(상)에 장착하자. 그리고 회전장치를 만들어야하는데 본체(하)에 본체와 손잡이부를 연결하는 조인트 봉과 부품A, B를 끼워 넣고, 본체의 (상,하)를 나사로 고정해주면 본체 완성이다. 마지막 작업으로 프로펠러 조립인데 프로펠러 허브에 "ㄱ"자 모양의 부분에 기본제공되는 양면테이프를 붙이고 날개를 각각 붙여주면 된다.
완성된 풍력발전기를 실험해보기 위해서 완성품을 한손으로 잡고 입으로 불어보았다. LED 무반응…!! 부록의 내용에 따르면 발전풍량 약0.8m/s라고 하는데, 쉽게 설명하자면 선풍기의 "약풍" 정도의 풍량은 있어야 발전이 시작된다. 그리고 이 제품의 포인트인 발전기는 "전자석"의 구조인데, 0.05mm 도선이 100m의 길이가 감겨져 있다. 발전기의 중심에 있는 강력한 자석봉이 바람에 의해 회전함에 따라 전기를 일으켜 LED에 불을 밝히는 구조로 되어있다. 이처럼 작은 제품으로는 LED에 불을 밝히는 게 고작이지만, 제주지역과 같은 일부 해안이나 산간지역에는 대규모 풍력발전단지 조성으로 자원절감, 관광자원으로도 활용되고 있다. 풍력,태양광, 수력발전과 같이 대체에너지 생산뿐 아니라 하이브리드 자동차나 저전압 가전용품과 같은 전기나 화석 에너지를 최대한 적게 사용할 수 있는 제품도 끊임없이 연구개발되고 있다. 대체에너지는 앞으로도 많은 발전을 거듭해야 하고 극복해야 할 우리의 과제이다. @
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