파도가 출렁일 때 발생하는 에너지는 위치 변화(potential energy change)에 따른 것이다.
이 에너지를 추진력으로 변환시켜 일정한 방향으로 전진하는 추진체가 연구되어
현재 해양 센싱 플랫폼으로 쓰이고 있다.
Wave glider라고 불리는 이 플랫폼은 태양 전지로 통신, 센서, 러더 작동 등을 하고,
파도에너지로 추진력을 얻는다. 추진체는 3개의 파트로 구성되어 있다:
수상 보드, 수중 플랩(flab) 장치, 그리고 이 둘을 연결한 라인으로 되어있다.
수상 보드에는 태양광 패널, 바테리, 위성 통신 장치, 러더 구동 장치가 마련되어 있다.
수중 플랩 장치는 다수의 플랩을 가지고 있는데 각 플랩의 물을 가르는 앞 쪽은
회전축에 연결되었고, 물을 차는 뒤쪽은 아래 위 스프링으로 당겨져서 중간 위치 (neutral)에
놓여 있다(spring-loaded).
수중 플랩 장치는 수상보드와 연결하는 7 meter 라인으로 이어져 있다.
파도의 방향이나 강도에 전혀 상관없이 1~3 노트의 속도를 얻고 있다고 하며,
선원과 연료가 필요없고 배기가스가 없어서 경제적이고 환경 친화적이라고 한다.
대양을 돌아다니며, 해양 데이터를 수집하기에는 안성맞춤인 셈이다 (해양 데이터 수집의
필요성은 다른 포스팅에서).
1년에 결쳐서 샌프란시스코에서 호주까지 혼자서 스스로 9,000 mile을
횡단한 wave glider 소개. 로봇 이름은 "Papa Mau"
에너지 변환 원리는 비교적 간단하다. 파도가 지나가면서 가장 높은 위치에 있을 때
수상 보드도 위로 오르며 이에 연결된 라인이 수중 플랩 장치를 위로 당기면
노르웨이 오슬로시의 파력 추진체 개발 연구자
옛날 유럽의 포경선 선원들은 바람이 없는 날 배 옆에 묶어 두었던 고래의 뒤 지느러미가
출렁이는 파도에 아래 위로 움직이면서 약 1노트로 배를 끄는 것을 발견하곤 했다고
한다 (Sven Yrvind 블로그 참조). 그러므로, 세일을 펼치지 않고, 약간의 파도만을 이용해
요트를 움직일 수 있다는 것이고 이를 어느 일본의 세일러가 대양 항해를 통해 증명했다.
(참조 Popular Science http://www.popsci.com/gear-gadgets/article/2008-02/wave-runner)
조그만 요트 (속칭 Microcruiser) 개발 명인이며 세일러인 Yrvind 역시 그가 완성 중인 Yrvind 10
(10 ft 무기항 세계 일주 요트)에 파도 추진력을 사용하고자 한다 (Sven Yrvind 블로그 참조).
그의 10 feet 요트는 킬이 없고 대신에 running chines이라는 배 옆에 대는 일종의 fin과
무거운 동판이 hull 밑에 부착되어 복원력을 얻는다. 그래서, 대양에 나가서 30~40노트 바람에
10~20미터 정도의 파도를 만나면 세일은 무용지물이 될 것이지만, 선체가 짧고 둥글기 때문에
큰 요트가 경험할 회전 운동(pitching, rolling, yawing)보다 긴 파장의 파도에 따라 아래 위로
위치 변환 움직임(heaving)이 크게 작용할 것이다. 그러므로 수중 플랩 장치가 있으면
그의 Yrvind 10은 이상적인 파도 추진체가 될 수도 있다 (나중에 따로 포스팅).
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