블로그

Dec 06, 2023

기포커튼으로 풍력발전소 소음 감소

풍력 발전소 건설 시 시간을 절약하고 소음을 줄이는 새로운 기포 커튼 기술 회사인 Continental은 파일럿 프로젝트에서 차세대 Big Bubble Curtain을 성공적으로 테스트했습니다.

풍력 발전 단지 건설 시 시간을 절약하고 소음을 줄이는 새로운 기포 커튼

기술 회사 Continental은 전문 유압 엔지니어링 회사와 함께 파일럿 프로젝트에서 차세대 Big Bubble Curtain을 성공적으로 테스트했습니다.

에너지 효율을 높이고 온실가스를 줄이고 가능한 한 빨리 – 이것이 독일의 “Energiewende” 에너지 전환의 목표입니다. 따라서 해상 풍력 발전의 확장은 높은 압력을 받고 있습니다. 현재 독일에서는 출력 5.3GW가 넘는 해상풍력단지가 운영되고 있다. 2030년까지 지역 해안의 풍력 터빈 용량은 15GW에 이를 것으로 예상됩니다. 독일 해상 풍력 에너지 재단(German Offshore Wind Energy Foundation)에 따르면, 이는 최대 1,500만 가구에 청정 에너지를 생산할 수 있습니다.

이를 달성하기 위해 북해와 발트해에 새로운 풍력 발전소가 건설되고 있습니다. 그러나 해양 생물의 경우 이러한 프로젝트는 무엇보다도 모든 종류의 건설 소음과 진동을 의미합니다. 보호받는 돌고래와 같은 포유류뿐만 아니라 대구, 청어와 같은 물개나 물고기도 소리를 사용하여 방향을 찾고, 의사소통하고, 먹이와 포식자를 찾습니다. 동물을 보호하기 위해 건설 현장에서 750m 떨어진 독일 해역에서는 160데시벨(dB) 이하의 소음 수준이 적용됩니다. 연방 환경 보호 건물 및 원자력 안전부의 이러한 법적 요구 사항은 기초의 저소음 설치를 위한 새로운 기술 개발에 박차를 가했습니다.

풍력 터빈을 설치할 때 기초(최대 두께 8m)를 해저 깊숙히 박습니다. 그렇지 않으면 바람과 파도가 그들을 넘어뜨릴 것입니다. 각각의 개별 충격은 최대 225dB에 달하는 엄청난 소음을 발생시킵니다. 이는 원형톱 소음의 약 2배에 해당하며 바다 속에서 수 마일 떨어진 곳에서도 들을 수 있습니다. 이것은 소음에 민감한 돌고래와 기타 해양 동물에 대한 고문입니다. 인간의 통증 역치는 약 120dB입니다. 매우 간단하지만 매우 효과적인 해결책은 기포 커튼을 사용하는 것입니다.

해결책은 공중에 있습니다

“기포 커튼은 구멍이 많이 뚫린 호스 중 하나를 사용하여 만들어졌습니다. 설치 회사는 최대 150m 높이의 풍력 터빈 타워가 해저에 박히기 전에 건설 현장 주변에 링 형태로 이를 배치합니다. 호스 끝은 선박 갑판의 강력한 과급기에 연결됩니다. 작업 중에 그들은 10bar의 오일 프리 압축 공기를 호스로 펌핑하고, 이는 잘 정의된 패턴에 따라 구멍을 통해 빠져나갑니다. 그 결과 수백만 개의 작은 거품이 수면으로 솟아올라 건설 현장 주변에 일종의 소용돌이를 형성하게 됩니다. 기포는 물의 밀도를 변화시켜 음파를 분해합니다. 토양과 수류의 특성에 따라 유압 전문가도 2링 기술을 사용합니다.”라고 Continental의 EMEA 및 APAC 지역 산업용 호스 솔루션을 담당하는 David Hoffmann은 설명합니다. "이 영리한 기술은 소음 수준을 최대 18dB까지 줄여줍니다. 이는 볼륨이 95% 감소하는 것과 같습니다."라고 Hoffmann은 덧붙입니다.

그러나 가압된 공기가 부력을 제공할 때 추가 강철 체인 없이 어떻게 호스가 바다 밑바닥에 남아 있을 수 있습니까? 이 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 개발 파트너는 Continental의 호스 전문가에게 의뢰했습니다.

지금까지 설치 회사들은 호스를 해저에 유지하기 위해 두 가지 접근 방식을 추구하고 있습니다. 첫 번째로, 호스에는 지면에 고정하는 추가 중량이 제공됩니다. 이 방법의 단점은 작업 후 다시 수면으로 운반하는 과정이 복잡하다는 점이다. 두 번째 변형은 파이프 시스템으로 구성됩니다. 그러나 해저에 설치하는 것은 어렵다.

“모든 건설 프로젝트와 마찬가지로 가능한 한 적은 노력으로 신속하게 작업을 수행하는 것이 중요합니다. 이것이 바로 우리가 강철 체인과 같은 추가 중량을 사용하여 복잡한 고정 없이 유연하고 작동하는 호스 솔루션을 개발한 이유입니다.”라고 Hoffmann은 설명합니다. 쉽게 다룰 수 있도록 유연성이 요구되는 것 외에도 호스는 안정적이어야 합니다. 고무 구성 요소가 환경으로 방출되지 않도록 하는 내마모성과 염수에 대한 저항성은 다른 중요한 특성 중 하나입니다.