본 논문에서는 765kV 송전선로의 일부구간에서 발생되고 있는 풍소음의 대책으로 개발된 저풍소음 도체를 소개하고 이 도체방식을 개발하기 위해 수행된 전기환경장해 및 풍소음 저감 영향에 대한 시험결과를 제시하고 있다. 저풍소음 도체는 우수한 풍소음 저감기능을 가지면서도 기존 전선에 비해 추가적인 전기환경 문제가 발생되지 않아야 하는데, 기존 전선과 달리 전선 주위에 돌기부가 있어서 전계 집중에 따른 환경장해 발생의 우려가 있다. 이러한 이유 때문에 전기환경 모의시험설비인 코로나 케이지를 이용한 코로나 발생 특성 시험을 수행하여 환경설계기준 만족 여부를 확인하였으며, 실규모 시험선로를 이용한 장기 실증시험을 실시하여 송전선로 주변에서 실제 발생 가능한 라디오 장해와 같은 전기환경 장해량에 대한 평가를 실시하여 풍소음 저감효과와 환경설계기준에 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.
송전전압이 500kV 이상이 되면, 송전도체의 코로나 방전에 의해 발생되는 가청소음, 험소음이 송전선로의 도체 선정에 중요한 요소가 되며 또한 바람에 의한 철탑과 도체의 풍소음도 발생한다. 본 논문은 세계최초로 765kV 2회선 교류 송전선을 개발하기 위해 건설한 한전 전력연구웜 765kV 시험송전선로의 상당 480mm$^{2}$ 도체 6가닥으로 구성된 송전선 구성에서 가정소음, 험소음, 풍소음의 통계적인 분석 결과를 나타내었다. 분석결과를 보면 6-480mm$^{2}$ 도체와 철탑구성이 가청소음 설계목표치인 50dB(A)를 만족함을 알 수 있다.
765KV 송전선로는 실규모 시험선로를 통한 장기시험을 통해 코로나로 인한 소음, 라디오 잡음뿐만 아니라 전계, 자계, 풍소음 등에 대한 충분한 검토를 통해 환경친화적인 설계를 통해 건설되었다. 표는 500KV급 및 765KV급 선로와의 비료자료로서 Gmax는 환경장해의 주요인자로 작용한다.
In this paper, a review is attempted for understanding of aeolian noise from high voltage insulators and their aerodynamic noise characteristics were investigated using the low noise wind tunnel. The noise from the insulators was dependent upon the wind speed and their orientation relative to the wind direction. The noise spectrum revealed sharp peak which was found the cavity resonance frequency.
최근 신재생에너지로서 바람의 힘을 이용한 풍력발전단지가 전국에 설치되면서 소음 문제가 대두되고 있다. 환경영향평가 및 사후환경영향평가에서도 풍력발전단지에 대한 배경소음 및 저주파소음을 측정하도록 하고 있으며, 특히 저주파소음은 환경부에서 2018년 공표한 저주파소음 관리 가이드라인에 따라 생활소음 측정방법을 준용하여 측정하도록 규정하고 있다. 고풍속에서 큰 소음을 발생시키는 풍력발전기의 특성상 고풍속에서 소음 측정이 이루어져야 하나 풍속이 증가할 경우 풍잡음이 증가하여 생활소음 및 저주파소음이 제대로 평가되지 못하는 문제가 발생되었다. 따라서 풍력발전기에서 발생되는 소음의 종류를 확인하고 풍잡음 등 풍력소음 측정시 고려되어야 할 사항을 확인하였다.
가공선로 표지물로 사용되는 구에서 발생하는 소음의 특성을 조사하였다. 현재 한전에서 사용하고 있는 표지용 구의 크기는 직경 62cm이며 두께가 3mm인 합성수지로 만든 반구를 접합부분에 요철형상으로 결합하도록 되어있다. 현장에서 발생하는 소음 스펙트럼을 측정하여, 무향 풍동에서 측정한 구형 셀에서 발생하는 스퍽트럼과 비교하였다. 백색음을 입사하여 구형 셀의 크기에서 발생하는 기본음의 스펙트럼을 조사하였다.
본 연구에서는 철도 교량 위를 주행하는 철도 소음에 의한 고층 공동주택 거주민들의 철도 소음 피해를 최소화할 뿐 아니라, 방음시설에 미치는 풍하중 및 자중을 동시에 감소시키는 방안으로 터널형 방음벽의 벽면부 개방을 검토하였다. 광음향기법, 전산 유체 역학 및 구조 역학을 이용하여 방음 효과, 유동 효과 및 구조 경량화가 고려된 터널형 방음벽 설계 및 효과를 예측하였다. 해석결과, 벽면부를 부분 개방하여 경량화 및 풍하중 감소 효과를 얻을 수 있었으며, 방음시설의 풍하중은 최대 30% 감소되었다. 부분 개방으로 인해 철도소음의 피해가 특정 높이에서 증가하기 때문에 이를 보완하기 위하여 개방된 부분에 소음기 형태의 음향 루우버 설치를 검토하였다. 음향 루우버의 경우 기존 방음재료의 차음성능과 유사한 성능이 존재하도록 개공율에 따른 유동 해석과 차음성능 해석을 수행하였다. 개공율 30~40% 개방 시, 차음성능 10dB를 만족하며 풍하중이 약 25% 저감되는 것으로 분석되었다. 결과적으로 터널형 방음벽의 벽면부 개방과 음향 루우버 설치는 경량화 및 풍하중에는 긍정적인 효과를 보여주며, 부분 개방과 함께 적절한 방음 재료와 방음설계가 동시에 적용될 경우, 거주민들이 요구하는 5-10dB 수준의 소음저감 효과가 나타나는 것으로 분석되었다.
본 사례는 특허출원 된 새로운 형태의 방음벽으로서, 풍하중의 크기 및 태양의 위치 그리고 시간대에 따란 열고 닫을 수 있는 방음벽에 관한 것이다. 본 사례의 방음벽은 일조와 조망이 필요한 시간대는 방음벽을 열어 일조와 조망을 보장하고, 큰 바람이 불 때는 방음벽을 열어 큰 풍하중을 회피하고, 특히 정숙을 요하는 계절이나 시간대에는 방음벽을 닫아 방음벽이 그 고유의 기능인 소음저감을 하도록 하는 방법이다. 본 사례의 방음벽은 방음벽의 전부 또는 상단 일부가 회전하면서 열리거나 닫힐 수 있는 구조이고, 회전방음판에 풍압감지수단과 태양위치식별수단과 함께 컨트롤러를 구비하여, 태양의 위치, 바람의 세기, 그리고 시간대에 따라 자동으로 방음벽이 열리거나 닫히도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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