[정일록 환경칼럼]풍력발전기 소음관리 선진화해야
[정일록 환경칼럼]풍력발전기 소음관리 선진화해야
  • 선병규 기자
  • 승인 2017.10.23 10:14
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(사)한국환경피해예방협회 회장 정일록

[정일록 환경칼럼] (사)한국환경피해예방협회 회장

 

풍력발전기 소음관리 선진화해야 

 

풍력발전은 바람으로 로터 블레이드를 돌려 전기를 얻는 발전시스템이다.

 

풍력발전기의 구성은 바람을 기계적 회전에너지로 변환시켜 주는 로터 블레이드와 이를 전기에너지로 변환시켜 주는 발전장치가 들어있는 러셀과 타워로 되어 있다.

타워에 가까운 거리에서는 러셀 내의 기계장치의 소음과 로터 블레이드 소음이 공존하지만 멀어지면 블레이드 소음이 주가 되며 로터의 중심인 허브 위치가 소음원의 중심이 된다.

러셀이 위치한 허브의 높이는 발전기의 출력규모에 따라 다르지만 대개는 50~100미터 범위가 많다. 허브 높이에서의 풍속이 발전기를 운전하는 작업 풍속이다.

풍력발전기에 의한 영향은 동절기에 블레이드 등에 얼어붙은 얼음이나 얼음 물의 날림, 블레이드 파편의 비산?타격과 타워의 꺾임, 러셀 화재 등의 사고와 그림자 깜박임 및 소음 등이 있다.

많은 나라에서 이를 방지하기 위해 적정 이격거리와 소음기준 등을 운영한다.

얼음 등의 날림에 대한 이격거리는 유렵의 연구에서는 200~250미터, 미국은 230~350미터(연간 1/1만~1/10만 번의 타격 위험)를 제시했다.

그동안 세계적으로 연간 150건 내외의 블레이드 파손·타워의 꺽임·화재 등이 발생했고 블레이드 몸체가 떨어진 최대거리는 150미터, 블레이드 파편이 떨어진 최대 비산거리는 500미터였다.

이상을 살피면 안전사고 관점에서 대형기는 원칙적으로 500미터 이상 이격하는 것이 바람직하다.

풍력발전기의 로터 블레이드 회전에 의한 그림자 깜박임(Shadow Flicker)은 300미터 이내에서 현저하다.

깜박임과 빛 반사에 의해 극히 일부에서 나타나는 광과민발작은 2.5Hz 이상에서 발생하는데 현재 보급되고 있는 대형기는 대부분 1Hz 이하이기 때문에 우려할 필요가 없다고 본다.

그림자 깜박임에 대한 이격거리는 독일의‘그림자 깜박임 관련 이격거리 노트’에서 유래하며 그 주요 내용은 태양 고도와의 수평각도가 3도 이상(3도 이하의 영역은 건물, 수풀 등으로 그림자가 나타나지 않는 경우가 많음)인 거리에서, 천문적으로 1일 30분 이하(그림자의 최대길이가 임의의 지점을 통과하는 데 소요되는 시간)와 연간 30시간 이하이다.

이와 관련, 덴마크와 독일의 일부 주 등은 이격거리를 대략 500~1,000미터 이상을 권장하거나 의무화하고 있다.

물론, 지형이나 주거지 주변의 차폐물에 따라 다를 수 있기 때문에 이를 상용프로그램으로 시뮬레이션하여 환경영향평가 등에 적용할 필요가 있다.

소음은 주간보다 휴식과 수면을 취하는 야간이 문제일 것으로 생각한다.

주거지역의 야간 소음기준은 우리나라와 일본, 미국의 일부 주는 45dB(A) 수준인데 반해, 유럽 국가는 40dB(A) 수준이다.

문제는 국내에 설치된 풍력발전기의 대부분이 산간이나 농촌 등에 위치하고 주변 마을은 주거지역이 아닌 기타 지역으로 분류되어 10dB 완화된 야간 기준 55dB(A)가 적용되는 경우가 많다.

도시보다 정온하고 주택의 차음도 취약한 농촌마을이 완화된 소음기준 때문에 더 큰 소음에 노출되어 민원 발생의 소지가 더 크다.

저주파소음과 관련해서는 선진 조사사례에서 전체 소음에 비해 10dB 정도 낮다.

따라서 야간 기준을 45dB(A) 이하로 유지하면 통상적인 차음량을 갖은 주택은 창호를 닫고 생활하면 큰 무리가 없을 것이나, 창호지를 바른 농촌 주택은 휴식과 수면에 영향을 받을 가능성이 클 수 있으므로 정숙운전 모드의 운용도 검토한다.

풍력 전원의 개발은 주거의 안정을 도모하는 상생의 차원에서 소음의 실태와 건강영향 및 주택의 차음실태 등을 입체적으로 조사해 적정 이격거리를 확보하고 소음기준의 선진화를 도모하는 한편, 주민의 사회ㆍ경제적 참여를 높이는 방안도 찾기를 기대한다.

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정일록 주요약력.

환경 전체 분쟁 중 소음·진동민원이 85%에 육박하는 가운데 이에 대한 문제해결 및

대책마련이 요구됨에 따라 본지는 '정일록의 환경칼럼'을 연재한다.

현재 (사)한국환경피해예방협회 회장을 맡고 있는 정일록(공학박사·소음진동기술사) 회장은 국내 최고의 소음·진동전문가다.

 동국대 전기공학과 졸업후 제14회 기술고시(전기직)에 합격, 제24회 기술사 전체 수석 합격에 이어 국립환경과학원 소음진동연구과장, 교통공해연소장, 환경진단연구부장 등을 역임하면서 국가 소음진동 정책발전에 핵심적 역할을 담당했다.

그동안 소음진동학, 소음진동 이론과 실무 등의 저서를 출간해 후학들의 배움의 길을 여는 데도 일익을 했다.