KR102655891B1 - 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력발전단지(Wind farm)를 통과하여 이동하는 철새의 무리나 보호조류가 풍력발전장치를 구성하는 블레이드에 접근하지 못하도록 실시간 조류를 탐지하고, 접근을 저지할 수 있게 한 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에 관한 것으로, 특히 풍력발전장치를 구성하는 타워포스트의 하단에 설치되어 블레이드로부터 일정 거리 이격된 영역까지 확장된 감지영역을 설정하여 조류탐지기로 감시하고, 감지영역보다 넓은 기피음 전송영역을 설정하고, 조류가 감지되면 조류가 기피하는 기피음을 기피음 전송영역에 송출하여 조류가 접근하지 못하게 함에 의해 보다 안정적으로 조류 및 풍력발전설비를 보호할 수 있게 한 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에 관한 것이다.

Description

풍력발전장치용 조류 충돌방지장치{Bird collision prevention device for wind power generators}

본 발명은 조류 충돌 방지 장치에 관한 것으로, 상세하게는 풍력발전단지(Wind farm)를 통과하여 이동하는 철새의 무리나 보호조류가 풍력발전장치를 구성하는 블레이드에 접근하지 못하도록 실시간 조류를 탐지하고, 접근을 저지할 수 있게 한 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 풍력발전장치를 구성하는 타워포스트의 하단에 설치되어 블레이드로부터 일정 거리 이격된 영역까지 확장된 감지영역을 설정하여 카메라로 감시하고, 감지영역보다 넓은 기피음 전송영역을 설정하고, 조류가 감지되면 조류가 기피하는 기피음을 기피음 전송영역에 송출하여 조류가 접근하지 못하게 함에 의해보다 안정적으로 조류 및 풍력발전설비를 보호할 수 있게 한 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에 관한 것이다.

조류충돌 방지 또는 예방장치는 조류가 이동하는 통로 상에 설치되어 이동하는 조류가 충돌에 의해 다치거나 죽는 것을 방지하여 조류를 보호함은 물론, 해당 구조물 또는 구조물 후방의 구조물을 보호하는 역할을 한다.

이러한 조류충돌 방지 기술은 다양하게 개발이 이루어지고 있고, 그 예로 특허문헌 1 내지 4가 있다.

특허문헌 1은 방음벽을 이루도록 수직하게 세워지는 지주와 이웃한 지주 사이에 상하로 배열되며 각각 전면판과 후면판이 중간 틈새를 가지며 이중접합 형태로 결합되는 투명 방음판에 있어서, 틈새를 기준으로 한 양쪽 표면 중 한 쪽 표면에 조류가 기피하는 문양을 스크래치홈으로 형성하되, 스크래치홈의 표면에 소음이 유입될 수 있도록 복수의 타공이 형성되도록 하고 아울러 색상을 표현하도록 색상층이 형성되도록 하며, 색상층이 혼합 도료 또는 색상이 혼합된 야광 도료로 이루어진 복수의 섬유사가 서로 꼬여서 뭉쳐지고, 섬유사 사이에 탄소사가 더 포함되어 뭉쳐지며, 일측면이 접착제를 통해 스크래치홈에 접착되고 타측면이 내향으로 돌출되어 흡음 기능 및 입체각을 형성하는 흡음접착제로 이루어지도록 하고, 상하 복수개로 배열된 투명 방음판이 틈새와 수직 방향으로 통하는 수직공이 각각 형성되어 에어의 공급 및 배출이 가능하도록 한 조류 충돌 방지용 투명 방음판이고,

특허문헌 2는 활주로 노면에 설치되는 베이스프레임과, 베이스프레임의 상단에 결합되는 세로프레임과, 세로프레임 상단에 결합되는 가로프레임과, 가로프레임 상에 설치되는 복수개의 램프와, 베이스프레임 상단에 회전가능하게 설치되는 조사프레임과, 조사프레임의 양단에 회전가능하게 설치되는 광조사기와, 광조사기에 설치되는 이미지획득장치와, 이미지획득장치에서 획득된 이미지를 판단하여 광조사기를 작동시키는 제어부로 구성된 조류 충돌 방지장치를 구비한 항공등화기이고,

특허문헌 3은 브라켓부재; 브라켓부재와 결합하되 제어부에 제어되는 회전모터가 내부에 구비된 하부몸체; 회전모터에 의해 회전하되 그 회전에 의해 배전선로 상부측에서 다수의 가공지선이 수평방향으로 펼쳐지거나 모여져 낙뢰감지영역을 가변시키는 상부몸체; 및 가공지선의 길이방향으로 서로 이웃하게 다수가 구비되되 조류군 중 최상위의 포식자인 매나 독수리의 형상을 가지며, 내부에는 천공부가 형성되어 천공부를 통해 바람의 영향을 받지 않게 띠 형태로 이루어져 배전선로나 가공지선에 근접하는 조류의 접근을 방지하는 조류퇴치부재;를 포함하는 산악지역에 설치된 배전선로의 보호를 위한 조류퇴치장치이며,

특허문헌 4는 최소 2개 이상의 블레이드가 일정한 각도범위를 두고 외주면상에 방사상으로 연결 설치되는 허브와, 허브로부터 후방측으로 연장되는 수평전동축의 회전력을 이용하여 전기를 생산하는 발전기가 내장된 나셀과, 나셀을 해수면으로부터 소정의 높이에 위치시키기 위한 타워포스트를 포함하여서 이루어지며, 각각의 블레이드 표면에는 조류의 충돌을 방지하는 회피도장색이 적용된 해상 풍력발전기에 있어서, 회피도장색은 외부의 빛과 입사 각도에 따라 반사와 간섭을 거치면서 다양하고 화려한 색상을 발현시키는 공지의 구조색을 이용한 회피구조색이 되고, 회피구조색이 각 블레이드의 가장자리를 따라 소정의 도장폭을 가지도록 도포되거나 부착되며, 회피구조색의 내측에 해당하는 각 블레이드의 가장자리를 따라서는 구조색의 발현도를 높일 수 있도록 소정의 도장폭을 가지는 암색 계열의 배경도장색이 추가로 적용되고, 허브의 외측면에는 회피구조색의 야간 발현을 위한 백라이트를 제공하도록 각 블레이드의 길이 방향으로 조명을 비추는 조명램프가 설치되며, 조명램프는 전력공급기구를 거쳐 나셀에 내장된 발전기와 접속 설치되고, 전력공급기구는 나셀의 전방면과 허브의 후방면에서 서로 마주보도록 근접하여 설치되는 한 쌍의 무선충전기와, 나셀 전방면의 무선충전기를 발전기와 접속시키도록 나셀의 내부에 설치되는 전력변환기와, 허브 후방면의 무선충전기와 접속된 상태로 허브의 내부에 설치되는 배터리와, 배터리의 출력을 제어하도록 허브의 내부에 설치되는 컨트롤러와, 컨트롤러를 조명램프와 접속시키도록 허브의 내부에 설치되는 배전반을 포함하여서 이루어지며, 허브의 외측면에는 컨트롤러와 접속되는 무선송신기가 설치되고, 나셀의 외측면에는 허브의 무선송신기와 무선통신이 가능한 무선수신기가 설치되며, 나셀 전방면의 무선충전기와 나셀 내부의 전력변환기 사이에는 스위치유닛이 개재되고, 스위치유닛이 무선수신기와 접속 설치되는 조류의 회피기능을 향상시킨 해상 풍력발전기이다.

이와 같이 다양한 조류 출돌 방지 기술이 다양한 분야에서 사용되고 있으나, 구조가 복잡하여 설치가 어렵고 조류 충돌 방지 기능이 떨어지는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-2512257호 대한민국 등록특허 제10-2338431호 대한민국 등록특허 제10-2346922호 대한민국 등록특허 제10-2545332호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 구성이 단순하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 풍력발전단지를 통과하여 이동하는 철새의 무리나 보호조류가 풍력발전장치를 구성하는 블레이드에 접근하지 못하도록 실시간 조류를 탐지하고, 접근을 저지할 수 있게 한 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이 본 발명은 풍력발전장치를 구성하는 타워포스트의 하단에 설치되어 블레이드로부터 일정 거리 이격된 영역까지 확장된 감지영역을 설정하여 카메라로 감시하고, 감지영역보다 넓은 기피음 전송영역을 설정하고, 조류가 감지되면 조류가 기피하는 기피음을 기피음 전송역역에 송출하여 조류가 접근하지 못하게 함에 의해 보다 안정적으로 조류 및 풍력발전설비를 보호할 수 있게 한 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치는 타워포스트의 상단에 블레이드를 설치하여 블레이드가 바람에 의해 회전하는 회전력으로 발전기를 구동시켜 전기를 얻는 풍력발전장치에 설치되어 조류가 블레이드에 충돌하는 것을 방지하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지 시스템에 있어서, 상기 타워포스트의 하단 일측에 설치되어 상기 블레이드 주위의 감시영역으로 접근하는 조류를 포함하는 비행체를 촬영할 수 있는 복수의 조류탐지기; 상기 타워포스트의 하단 일측에 설치되어 상기 조류탐지기에서 조류를 감지하면 작동하여 설정된 기피음 송출영역으로 조류 기피음을 송출하는 기피음스피커; 및 상기 비행체가 조류 인지를 구별하기 위한 조류를 포함하는 비행체의 대비영상을 저장하고, 상기 조류탐지기로부터 수신된 촬영영상과 대비영상을 대비하여 촬영된 영상이 조류인지 여부를 판단하고, 조류로 판단되면 상기 기피음스피커로 조류 기피음이 출력되게 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 발전시스템을 관제 및 통제하는 통합 관제 서버, 카메라에서 촬영된 영상을 표출하는 영상 표출 서버, 저장서버에 저장된 기피음을 기피음스피커로 송출하는 음원 제어 통제기, 특정 이벤트가 발생하였을 때 이를 통합 관제 서버를 포함하는 다른 시스템에 알리는 이벤트 처리 서버, 및 상기 카메라로부터 촬영된 연상을 분석하여 조류와 비행체를 구분하는 지능형 영상분석 서버와 연계된 것을 특징으로 한다.

상기 조류탐지기에 의한 감시영역은 적어도 블레이드의 회전 반경으로부터 적어도 30 ~ 60m이상 넓게 설정된 것이 바람직하다.

상기 기피음스피커의 기피음 송출영역은 감시영역보다 상대적으로 넓게 설정된 것이 바람직하다.

상기 기피음스피커의 송출 나팔부에는 배수홀(20h) 이나 차수수단(20p)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 기피음스피커는 방향성을 조정할 수 있는 회동 가능한 삼각대 형식의 폴 위에 설치되고 고정장치에 의해 타워포스트의 하단 외주면에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 조류탐지기들 중 적어도 하나 이상은 회동 가능하게 설치된 것이 바람직하다.

상기 기피음스피커는 상기 조류탐지기의 회동에 연동되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치는 풍력발전장치의 블레이드가 회전하는 공간으로부터 일정거리 확장된 영역까지 감지영역을 설정하고, 기피음 송출영역을 이 감지영역보다 넓게 설정하여 조류탐지기로 감지된 조류가 감지영역의 가장자리에 접근하면 기피음을 발생시켜 조류가 풍력발전장치로 접근하지 못하게 함에 따라 조류의 충돌을 미연에 방지할 수 있게 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 조류 충돌방지장치를 풍력발전장치에 설치하되, 풍력발전장치를 구성하는 구성품에 손상이 가지 않도록 타워포스트의 하단 일측에 따로 설치함에 의해 조류 충돌방지장치의 설치를 위해 풍력발전장치가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 타워포스트의 하부에 설치되어 블레이드를 향하여 상향으로 기피음을 발생시키는 스피커에 수분이 고이는 것을 방지하여 스피커의 고장 또는 스피커에서 발생된 기피음의 변질을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 조류와 비행체를 명확하게 구분할 수 있게 함에 따라 비행체를 조류로 오인함에 따른 오 경보 또는 기피음 발생수단의 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 조류 충돌방지장치를 구비한 풍력발전장치의 일예의 정면도
도 3은 본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에서 감지영역과 기피음 전송영역의 정면 및 평면도
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에서 감지영역과 기피음 전송영역의 입체도
도 5는 본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에서 장치를 타워포스트에 고정시키는 고정장치의 일예의 측면도
도 6은 본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치에서 기피음스피커의 서로 다른 예의 측면도

본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 풍력발전장치를 구성하는 타워포스트의 하단에 설치되어 블레이드로부터 일정 거리 이격된 영역까지 확장된 감지영역을 설정하여 조류탐지기로 감시하고, 감지영역보다 넓은 기피음 전송영역을 설정하고, 조류가 감지되면 조류가 기피하는 기피음을 기피음 전송영역에 송출하여 조류가 접근하지 못하게 함에 의해 보다 안정적으로 조류 및 풍력발전설비를 보호할 수 있다.

본 발명에 따른 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치는 타워포스트(100)의 상단에 블레이드(200)를 설치하여 블레이드가 바람에 의해 회전하는 회전력으로 발전기를 구동시켜 전기를 얻는 풍력발전장치에 설치되어 조류가 블레이드에 충돌하는 것을 방지하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지 시스템으로 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 타워포스트의 하단 일측에 설치되어 상기 블레이드 주위의 감시영역으로 접근하는 조류를 포함하는 비행체를 촬영할 수 있는 복수의 조류탐지기(10); 상기 타워포스트의 하단 일측에 설치되어 상기 조류탐지기에서 조류를 감지하면 작동하여 설정된 기피음 송출영역으로 조류 기피음을 송출하는 기피음스피커(20); 및 상기 비행체가 조류 인지를 구별하기 위한 조류를 포함하는 비행체의 대비영상을 저장하고, 상기 조류탐지기로부터 수신된 촬영영상과 대비영상을 대비하여 촬영된 영상이 조류인지 여부를 판단하고, 조류로 판단되면 상기 기피음스피커로 조류 기피음을 출력되게 제어하는 제어부(30)를 포함한다.

상기 조류탐지기(10)는 조류를 탐지하기 위한 수단으로, 감시영역은 적어도 블레이드의 회전 반경으로부터 적어도 30 ~ 60m이상 넓게 설정하는 것이 바람직하다.

이렇게 넓은 영역을 감시함에 따라 조류를 미리 감지하여 조류가 블레이드에 근접하기 전에 기피음 스피커(20)로 기피음을 송출하여 조류가 미리 피할 수 있게 하였다.

상기 조류탐지기는 레이더(Radar), 어큐스틱(Acoustic), 카메라(Image) 등으로 구성할 수 있으나, 바람직하게는 지능형 Scan기술로 광범위 영상획득하고, 영상신호 처리기술을 적용할 수 있는 카메라로 구성하는 것이 바람직하고, 영상신호 처리기술을 활용하여 풍력 발전 지역(Wind Farm)으로 접근하는 조류의 탐지하는 것이다.

상기 조류탐지기로 카메라를 이용한 것을 일예로 설명한다.

카메라를 이용한 조류탐지기에서 카메라로부터 획득한 영상을 분석하는 과정은 아래와 같다.

즉, 카메라에 찍힌 영상으로 조류를 탐지하기 위해서는 하늘에서 날아다니는 움직이는 물체 중에서 조류 외의 대상을 제외시킬 필요가 있고, 흔히 생각할 수 있는 것으로 드론과 비행기가 있으므로, 조류와 드론의 차이점, 조류와 비행기의 차이점을 각각 살펴보면 조류, 드론, 비행기 중에서 조류만 탐지할 수 있게 된다.

움직이는 물체를 탐지하는 것은 일반적인 배경/전경 구분 알고리즘을 사용할 수 있다.

조류와 드론의 차이점은 실루엣(외곽 라인)의 복잡도로부터 얻을 수 있다.

조류의 외형은 주로 머리, 날개, 꼬리 모양으로 형성되고 비교적 단순한 실루엣을 나타내는데 반하여, 드론은 구조가 조류에 비해 많이 복잡하며 실루엣에 가느다란 가지모양 막대가 많이 관찰되며, 이러한 차이를 영상 분석을 통해 모서리 개수 분석을 하여 조류와 드론을 구분할 수 있다.

즉, 외곽선이 90도 이상 꺾이는 지점을 모서리라고 정의하면 조류에 비해 드론의 모서리가 훨씬 많이 나타나는 것을 알 수 있고, 이를 대비함에 의해 조류와 드론을 구분할 수 있다.

또 다른 방법은 객체 면적 대비 외곽선 길이를 대비하는 것이다.

즉, 상대적으로 가느다란 막대 모양이 많이 관찰되는 드론은 객체 면적 대비 외곽선 길이 비율이 높게 나타난다.

위의 두 가지 방법을 모두 사용함에 의해 조류와 드론의 구분을 보다 명확하게 할 수 있다.

조류와 비행기의 차이점 또한 상기한 두 가지 방법으로도 구분할 수 있으나, 다른 하나의 방법은 시간에 따른 모양 변화를 추적함에 의해 구분할 수 있다.

즉, 카메라 특성상 물체와의 거리를 판단할 수 없으므로, 멀리 있는 큰 물체(비행기)와 가까이 있는 작은 물체(조류)를 크기로 구분할 수는 없고, 외곽선 모양이 유사하다 보니 드론처럼 외곽선 특징으로 구분하는 것도 사실상 힘들다.

하지만 비행기는 딱딱한 고체로 구성된 물체인데 반해, 조류는 유동 관절을 가진 생물체라는 차이점을 이용하면 둘을 구분할 수 있다. 즉, 조류의 날갯짓을 관찰하기 위해서는 연속적인 프레임에서의 대상의 시간적 모양 변화를 관찰해야 하는데, 이는 템플릿 매칭을 이용하여 간단하게 구현할 수 있고, 수 초 이내에 객체의 모양이 일정량(임계치) 이상 변하게 되면 이를 조류로 판단할 수 있다.

조류와 비행기를 구분하는 또 다른 방법은 이동 방향의 변화를 대비하는 것이다. 즉, 비행기는 한 방향으로 계속적으로 이동하는 반면, 조류는 수시로 이동 방향을 전환할 수 있음에 따라 짧은 시간 내에 이동 방향이 변화가 나타난다면 이를 조류로 판단할 수 있다. 그러나 지속적으로 한 방향으로 이동한다고 해서 비행기로 판단할 수 있는 것은 아니므로, 위 두 가지 특징을 수치화하여 조류와 비행기에 적용시켜 임계치를 구하여 사용한다.

상기 기피음스피커의 기피음 송출영역은 감시영역보다 상대적으로 넓게 설정함에 따라 기피음의 송출영역을 넓게 하여 후속하는 조류까지도 기피음에 의해 블레이드를 회피할 수 있게 하였다.

상기 기피음스피커는 조류의 청음한계인 100Hz~29Khz 대역 이며, 조류가 민감하게 반응하는 것으로 알려진 1Khz ~ 4khz대역의 음을 발생시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.

물론, 기피음으로는 조류가 싫어하는 맹금류의 소리나, 총소리, 동료에게 위험을 전달하는 소리 등이 사용될 수 있고, 기피음을 송출함에 의해 조류의 비행경로를 우회하도록 유도한다.

상기 기피음스피커로 송출할 수 있는 기피음은 다양한 조류에 대응할 수 있도록 20종 이상이 될 수 있고, 주파수 대역은 120Hz ~ 18Khz, 최대 출력(RMS)은 300W 이상이 바람직하다.

상기 제어기(30)는 상기 조류탐지기(10)와 기피음스피커(20)를 제어하기 위한 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이 발전시스템에 구성되어 있으며, 통합 관제 서버(31), 영상 표출 서버(32), 음원 제어 통제기(33), 이벤트 처리 서버(34), 지능형 영상분석 서버(35)와 연계되어 작동한다.

상기 제어기는 발전시스템을 관제하는 상기 통합 관제 서버(31)와 연계되어 통합 관제 서버의 통제를 받는다. 즉, 상기 제어기(30)는 통합 관제 서버의 일부 구성요소로 구성된다.

상기 영상 표출 서버(32), 음원 제어 통제기(33), 이벤트 처리 서버(34), 지능형 영상분석 서버(35)들은 당연히 상기 통합 관제 서버에 의해 관리되고 있고, 상기 영상 표출 서버(32)는 카메라에서 촬영된 영상을 상기 제어기를 구성하는 모니터에 표출하여 제어기가 해당 영상으로부터 조류 출몰 여부를 확인할 수 있게 한다.

상기 음원 제어 통제기(33)는 저장 서버에 저장된 다양한 기피음들 중 감지된 조류에 적당한 기피음을 찾아 제어기에 전송하고, 제어기에서는 해당 기피음을 상기 기피음스피커로 송출하여 조류가 발전장치에 접근하는 것을 막는다.

상기 이벤트 처리 서버(34)는 특정 이벤트가 발생하였을 때 이를 통합 관제 서버를 포함하는 다른 시스템에 알리는 서버로, 상기 제어기로부터 수신한 조류 출몰 정보와 조류 출몰에 따라 발생된 기피음 송출 정보를 포함하는 이벤트 정보를 처리한다.

상기 지능형 영상분석 서버(35)는 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 분석하여 조류와 비행체를 구분하는 것으로, 상기의 조류 판단 과정이 수행되고, 이 정보가 상기 제어기로 전송된다.

상기 조류탐지기는 도 5에 도시한 바와 같이, 고리형상의 고정장치(40)에 의해 타워포스트의 하단 외주면에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 기피음스피커는 도 2에 도시한 바와 같이, 방향성을 조정할 수 있는 회동 가능한 삼각대 형식의 폴 위에 설치되고 고정장치에 의해 타워포스트의 하단 외주면에 고정되는 것이 바람직하다.

풍력발전장치는 바람에 의해 블레이드가 회전하는 힘으로부터 전기를 얻는 장치로, 구성하는 구조물에 작은 흠이 생겨도 장치에 영향을 줄 수 있다.

이에 타워포스트에 손상을 주지 않고 조류 충돌방지장치를 설치할 수 있게 하는 것이 바람직하고, 이를 위해 별도의 구조물을 타워포스트의 일측에 설치할 수 있으나, 이렇게 할 경우 제작비용은 물론, 시공이 어려워질 수 있다.

이에 타워포스트의 외주면을 감싸는 형태의 고정장치(40)을 설치하고, 이 고정장치에 조류탐지기를 설치하는 것이다.

상기 기피음스피커는 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 타워포스크의 외주면을 감싸도록 설치된 지지대(41)의 상부면에 폴(42)를 설치하여 구성되고, 상기 폴(42)의 외주면을 감싸고 회동될 수 있도록 고정브라켓을 설치하고, 이 고정브라켓에 기피음스피커를 설치하여 고정브라켓의 회동에 의해 기피음스피커가 회동될 수 있게 하여, 방향성을 조정할 수 있게 하였다.

상기 조류탐지기들 중 적어도 하나 이상은 회동가능하게 설치함에 의해 방지 방향을 조절할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이 폴(42)의 상단에 고정브라켓을 설치하고 조류탐지기를 설치하되, 고정브라켓이 회동될 수 있게 함에 의해 이 고정브라켓에 설치된 조류탐지기가 회동되어 방향성 조절이 용이해질 수 있는 것이다.

이에 따라 상기 기피음스피커도 상기 조류탐지기의 회동에 연동되게 하여 조류탐지기에서 조류가 탐지되었을 때 탐지된 방향으로 기피음을 송출할 수 있게 하였다.

또한 상기 기피음스피커(20)는 시스템의 특성상 조류 접근시 풍력 발전기의 날개나 터빈에 충돌하는 것을 방지하기 위해 스피커를 상 방향으로 지향되게 설치되어야 하고, 이렇게 설치될 경우 나팔 형상의 음 확산 부분에 물 잠김 현상이 발생할 수 있으며, 이 물은 기피음의 송출에 방해가 된다.

이에 상기 기피음스피커(20)의 송출 나팔부에는 배수수단이나 차수수단(20p)이 설치되는 것이 바람직하다.

배수수단은 도 6 (a)에 도시한 바와 같이 기피음스피커(20)의 나팔부 하단에 배수홀(20h)을 형성하여 나팔부에 고이는 물이 바로 배출되게 한 것이다. 물론 배수홀(20h)에는 호스를 연결하여 흐르는 물이 다른 장비에 영향을 주지 않고 지상으로 배출되게 할 수 있다.

차수수단(20p)은 도 6 (b)에 도시한 바와 같이, 스피커로부터 송출되는 기피음에 의해 진동하는 진동판을 나팔부와 반대 방향으로 고깔 형상으로 설치될 수 있다.

10: 조류탐지기
20: 기피음스피커
20h: 배수홀
20p: 차수수단
30: 제어부
31: 통합 관제 서버 32: 영상 표출 서버
33: 음원 제어 통제기 34: 이벤트 처리 서버
35: 지능형 영상분석 서버
40: 고정장치
41: 지지대 42: 폴

Claims (6)

1. 타워포스트(100)의 상단에 블레이드(200)를 설치하여 블레이드가 바람에 의해 회전하는 회전력으로 발전기를 구동시켜 전기를 얻는 풍력발전장치에 설치되어 조류가 블레이드에 충돌하는 것을 방지하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지 시스템에 있어서,
   상기 타워포스트의 하단 일측에 설치되어 상기 블레이드 주위의 감시영역으로 접근하는 조류를 포함하는 비행체를 촬영할 수 있는 복수의 조류탐지기(10);
   상기 타워포스트의 하단 일측에 설치되어 상기 조류탐지기에서 조류를 감지하면 작동하여 설정된 기피음 송출영역으로 조류 기피음을 송출하는 기피음스피커(20); 및
   상기 비행체가 조류 인지를 구별하기 위한 조류를 포함하는 비행체의 대비영상을 저장하고, 상기 조류탐지기로부터 수신된 촬영영상과 대비영상을 대비하여 촬영된 영상이 조류인지 여부를 판단하고, 조류로 판단되면 상기 기피음스피커로 조류 기피음을 출력되게 제어하는 제어부(30)를 포함하며,
   상기 제어부(30)는 발전시스템을 관제 및 통제하는 통합 관제 서버(31), 카메라에서 촬영된 영상을 표출하는 영상 표출 서버(32), 저장서버에 저장된 기피음을 기피음스피커로 송출하는 음원 제어 통제기(33), 특정 이벤트가 발생하였을 때 이를 통합 관제 서버를 포함하는 다른 시스템에 알리는 이벤트 처리 서버(34), 및 상기 카메라로부터 촬영된 광범위 영상을 Scan기술로 획득하고 템플릿 매칭 기술을 적용 분석하여 조류와 비행체를 구분하여 조류와 비행기의 이동 방향 변화를 판단하는 지능형 영상 분석 서버(35)와 연계된 것이며,
   상기 기피음스피커는 조류가 민감하게 반응하는 1Khz ~ 4khz대역의 음을 발생시킬 수 있게 하며,
   상기 기피음스피커로부터 송출되는 기피음에 의해 진동하는 진동판을 나팔부와 반대 방향으로 고깔 형상으로 설치되는 차수수단(20p)을 갖는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조류탐지기(10)에 의한 감시영역은 적어도 블레이드의 회전 반경으로부터 적어도 30 ~ 60m이상 넓게 설정된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기피음스피커(20)의 기피음 송출영역은 후속하는 조류까지도 기피음에 의해 블레이드를 회피할 수 있게 감시영역보다 상대적으로 넓게 설정된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 조류탐지기들 중 적어도 하나 이상은 회동가능하게 설치되고 상기 기피음스피커는 상기 조류탐지기의 회동에 연동되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치용 조류 충돌방지장치.