해양환경안전학회지 Vol.28 No.2 (p.307-313)

VHF 대역 통신에 대한 해상풍력 발전단지의 영향성 분석

Effect Analysis of Offshore Wind Farms on VHF band Communications
키워드 :
해상풍력 발전단지,전자파 간섭,조난통신,VHF,PO,SBR Offshore wind farm,Electromagnetic interference,Distress communications,VHF,Physical optics,Shooting and bouncing ray

목차

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 전파환경 분석
   2.1 풍력발전기 제원
   2.2 전자파 해석 기법
   2.3 전파환경 분석 방법
3. 전파환경 분석 결과
4. 결 론
References

초록

지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작 에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전 단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주 파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대 역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가 시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충 분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.
As the development of renewable energy expands internationally to cope with global warming and climate change, the share of wind power generation has been gradually increasing. Although wind farms can produce electric power for 24 h a day compared to solar power plants, Their interfere with the operation of nearby radars or communication equipment must be analyzed because large-scale wind power turbines are installed. This study analyzed whether a land radio station can receive sufficient signals when a ship sailing outside the offshore wind farm transmits distress signals on the VHF band. Based on the geographic information system digital map around the target area, wind turbine CAD model, and wind farm layout, the area of interest and wind farm were modeled to enable numerical analysis. Among the high frequency analysis techniques suitable for radio wave analysis in a wide area, a dedicated program applying physical optics (PO) and shooting and bouncing ray (SBR) techniques were used. Consequently, the land radio station could receive the electromagnetic field above the threshold of the VHF receiver when a ship outside the offshore wind farm transmitted a distress communication signal. When the line of sight between the ships and the land station are completely blocked, the strength of the received field decreases, but it is still above the threshold. Hence, although a wind farm is a huge complex, a land station can receive the electromagnetic field from the ship’s VHF transmitter because the wave length of the VHF band is sufficiently long to have effects such as diffraction or reflection.