올빼올빼미 날개, 풍력발전 소음해결 열쇠 될까

일본 치바대, 올빼미 날개를 통한 생체모방 기술 연구 이욱재 기자l승인2017.07.18l수정2017.07.24 10:39

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[한국에너지신문] 인류는 종종 자연으로부터 많은 영감을 받는다. 거미줄의 특성을 찾아 수술용 실, 고강도 로프를 만들었고 상어 지느러미에 붙은 작은 돌기를 발견해 물의 저항을 줄인 수영복을 개발했다. 이러한 생체모방(生體模倣·biomimetics) 기술이 풍력산업에도 적용될 수 있을지 귀추가 주목된다.

일본 치바 대학과 중국 상하이 교통 대학교의 과학자들이 더 조용한 풍력기술을 만들기 위한 해법에 올빼미의 날개에 그 해답이 있을 수 있다고 주장했다.

많은 양의 공기를 밀어내 난기류와 소음을 일으키는 비둘기 같은 새와 다르게, 야행성 새인 올빼미는, 조용한 비행으로 먹잇감을 낚아챈다. 실제로, 매우 민감한 마이크로 녹음기로 비행 중인 올빼미의 소리를 측정한 결과 소음은 거의 녹음되지 않는다.

치바대학의 류하오(Hao Liu)박사는 “올빼미의 날개는 톱니모양과 유선형의 매끄러운 가장자리를 가지고 있고, 표면을 벨벳과 같이 매끄러워 조용한 비행으로 유명하다”고 설명했다. 이어 “우리는 이러한 기능이 공기 역학적인 힘 생성 및 소음 감소에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 다른 곳에서 적용 할 수 있는지 여부를 확인하고자한다”고 밝혔다.

이 기능이 어떻게 난류를 줄일 수 있는지 알아보기 위해 과학자들은 현재 올빼미를 기반으로 깃털 날개 모델을 만들고 대형 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 저속 풍동을 연구했다.

연구 결과, 올빼미의 날개가 날개 위로 흐르는 공기를 수동적으로 제어한다는 것을 발견했다. 톱니 모양의 날개가 유선형으로 공기가 흐르는 방식, 층류 사이의 전환과 난류로 분열하는 방식의 전환을 제어하는 것이다.

류하오 박사는 "올빼미로부터 ​​영감을 얻은 첨단 톱니는 풍력 터빈 블레이드, 항공기 날개 또는 무인 항공기에 적용 할 경우 유동 제어 및 소음 감소를 위한 유용한 생체 모방 설계를 제공 할 수 있다“고 밝혔다.


이욱재 기자  luj111@koenergy.co.kr
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