「풍력 LED 등대」「풍력 LED 등대」에서 만난에서 만난

2014 2014

융합인재교육[STEAM]

융합인재교육[STEAM]

프로그램 프로그램

학교급 : 초등 5~6학년 학교급 : 초등 5~6학년 구분 : 학생용 구분 : 학생용

「풍력 LED 등대」

「풍력 LED 등대」 에서 만난 에서 만난

녹색·에너지 전문가 녹색·에너지 전문가

<차 례>

1. 수업자료 소개 ··· 3

2. STEAM 단계요소 및 관련 교육과정 ··· 4

3. 학습 목표 ··· 4

4. STEAM 단계 요소 ··· 4

5. 학습 내용 ··· 5

문제상황제시〔모듈1〕 ··· 5

창의적 설계〔모듈1〕 ··· 13

창의적 설계〔모듈2〕 ··· 16

감성적 체험〔모듈2〕 ··· 20

진로활동〔모듈3〕 ··· 22

학생용 교재 초등학교 5-6학년

STEAM 풍력을 이용한 등대 만들기

1. 수업자료 소개

본 수업자료는 ‘풍력을 이용한 등대 만들기’ 활동으로써 얼마 남지 않은 미래사회의 에너지 문제를 해결하기 위해 각광받고 있는 풍력 산업을 학생 들이 체험할 수 있도록 STEAM교육에 기반하여 구성된 것입니다.

이 프로그램은 초등학교 5~6학년 과학 교과 ‘전기의 작용’ 단원, 실과 교과

‘나의 진로’ 단원, 미술 교과의 ‘색과 빛, 만들기 세상’(천재교육), ‘디자인과 생 활’(두산동아)의 학습 내용과 관련되어 있으며 학생들이 ‘녹색 에너지 전문가’

로의 진로에 대한 관심과 흥미를 갖도록 하는 것을 목적으로 합니다. 따라서 오늘날 녹색 에너지 전문가가 하는 일을 이해하며, ‘풍력을 이용한 등대’를 만 들어 봄으로써 녹색 에너지 전문가에게 필요한 역량을 무엇인지 탐색해 보고 자 합니다. 그리고 자신이 가진 강 약점과 길러야 할 능력을 생각하며 진로탐 색을 시작할 수 있도록 구성하였습니다. 여기에서는 본 차시 이후에 본격적으 로 이루어지는 녹색 에너지 전문가가 되어 탐구하는 활동에 관심과 흥미를 가질 수 있도록 격려하는 것이 가장 중요합니다.

〈출처:http://cafe.daum.net/loveyou3040/L9p3/13385?q=%B5%EE%B4%EB&re=1〉

• 과학 5~6학년 ‘전기의 작용’

• 기술 5~6학년 ‘나의 진로’

• 미술 5~6학년 ‘색과 빛, 만들기 세상(천재교육)’, ‘디자인과 생활(두산동아)’

2. STEAM 단계요소 및 관련 교육과정

◎ 수업자료와 관련된 과학, 기술, 공학, 예술, 수학의 교육과정은 아래와 같습니다.

학습 단계 모듈 차시 차시별 교수·학습 내용 학습 자료 및 유의점 상황제시

모듈1

1차시 ◉ 화석연료 고갈, 환경 오염, 에너지 부족

• 진로탐색검사

• 읽기자료

창의 적 설계

아이디 어 개발과

탐색

2차시

◉ ‘풍력을 이용한 등대’제 작을 위한 이론적 배경 설명 및 아이디어 구상하 기

• 포트폴리오

• 프리핸드스케치, 전개 도법

실현 모듈2

3차시 ◉ ‘풍력을 이용한 등대’ 만

들기 • LED, 발전단자, 저전류 모터, 모터고정대, 프로 펠러, 절연고무캡, LED 받침대, 양면테이프, 종 이컵, 칼, 글루건 4차시 ◉ ‘풍력을 이용한 LED 등

대’ 만들기

감성적 체험 (평가)

5차시

◉ ‘풍력을 이용한 등대’ 제 작과정 및 산출물 평가하 기

• 산출물

• 자기평가지

진로 활동 모듈3 6차시

◉

◉

◉

• 포트폴리오

3. 학습 목표

가. 풍력 에너지의 뜻과 쓰임새, 장점과 단점을 설명할 수 있다.

나. 창의적인 모형 풍력발전기를 계획하고 만들 수 있다.

다. 풍력 발전과 관련된 직업을 설명할 수 있다.

모듈1 1차시 화석 연료가 고갈되고 있어요.

◉ 학습 목표

1. 화석 연료의 고갈 상황을 알고 재생에너지의 필요성을 느낀다.

2. 녹색 에너지 관련 직업의 종류를 알 수 있다.

◉ 수업 계획

대상학년

소요시

간

핵심내용

준비물

학생 - 활동지

단계 활동주제 활동내용 방법 준비물 시간

도입 화석 연료 고갈 - 화석 연료 고갈 뉴스 보기

- 환경오염의 심각성 깨닫기 토의 뉴스 5분

전개

기존 발전 시설의 위험성

- 기존 발전 시설의 위험성

- 새로운 에너지의 필요성 토의 5분 신재생

에너지란?

- 신재생 에너지의 뜻 알기

- 신재생 에너지의 종류 알기 강의 ppt 15분 녹색·에너지

직업 - 녹색·에너지 직업 탐색하기 조사 활동지 10분

정리 정리하기 - 느낀 점 발표하고 실천다짐

하기 발표 5분

생각열기

모듈1 1차시 지구는 왜 더워질까요?

〈출처: 북극 오존층 파괴 이 정도일 줄이야, http://blog.daum.net/gustnr9841/853〉

오늘날에는 화석연료의 사용이 증가하고, 나무를 많이 베고, 농업·공업 등 각종 산업 활동이 늘어나고, 프레온 가스의 사용이 증가하여 대기 중에 온실 가스가 급격히 증 가되었다. 이 추세로 가면 온실효과가 더욱 증대하여 지구의 온도가 상승하면서 빙 하·빙산이 녹아내리고 해수면이 상승하는 등 인간을 둘러싼 환경에 커다란 변화가 올 것으로 예상된다. 이에 따라 세계 각국은 각종 환경회의를 통해 지구촌에서 온실 가스 배출억제 대책을 마련하여 실행에 옮기고 있다.

생각열기

모듈1 1차시 북극곰도 정말 어쩔 수 없어요.

소언이는 오늘 친구에게 <북극곰도 모르는 북극 이야기>책을 선물 받았다. 북 극곰에, 그리고 북극에 관심이 없는 소언이는 왜 이런 책을 자신에게 주는지 의 아해 하며 한 장 한 장 책을 읽어 나갔다. 북극은 평균온도가 영하 35℃에서 4 0℃정도라고 한다. 북극에는 북극곰, 북극여우, 순록 외에도 파리와 벌, 나방, 유 충, 딱정벌레, 진드기 등의 곤충도 살고 있다고 한다. 소언이는 책을 읽어 갈수 록 북극곰의 매력에 빠져들어 한번쯤 꼭 북극에 가고 싶다는 생각도 했다. 북극 곰이 좋아하는 먹이는 바다표범, 바닷새, 순록이다. 그런데 빙하가 녹으면서 바 닷새, 순록 같은 동물들도 이동해 먹이가 턱없이 부족해졌다고 한다. 그리고 일 맛이게 먹는 바다표범도 가끔 얼음위로 올라오는데 빙하가 녹은 이후부터는 바 다표범의 꼬리조차 볼 수 없다고 한다. 그래서 아주 가끔은 배고픔을 이기지 못 한 수놈은 암놈 을 먹기도 하는. 그리고 또 아주 가끔은 새끼까지도 먹을 수밖 에 없는 끔찍한 일이 벌어지곤 한다고 한다. 왜 이런 일이 일어날까요?

〈출처:EBS 다큐 10+ ‘위기의 북극’

http://www.segye.com/content/html/2011/05/23/20110523004177.html〉

생각쏙쏙

❶ 빙하가 녹는 이유는 무엇인가요?

❷ 북극곰을 도울 수 있는 방법은 어떤 것들이 있나요?

생각펼치기

모듈1 1차시 바람을 에너지로 이용하다.

3000여 년 전 인류는 바람을 에너지로 이용하였다. 인류가 풍력을 에너지로 이용한 지는 적어도 3000년 이상 되었다. 20세기 초반까지는 주로 물을 끌어올리거나 곡식 을 갈기 위한 목적으로 사용되었다가, 1891년 덴마크에서 풍력에너지를 전기에너지 로 변환하는 풍력발전기를 처음으로 개발하였다. 1, 2차 세계대전을 거치는 동안 에 너지 부족을 해결하기 위해 풍력발전기의 성능은 계속 개선됐으며, 1940년대 초반에 이르러서야 현대의 풍력발전기가 개발되었다.

풍력을 이용한 등대는 무엇일까요?

바람은 공기의 이동이다. 풍력에너지란 이러한 바람의 힘인 풍력을 이용하는 것을 말한다. 풍력을 이용한 등대는 바람에 의해 프로펠러가 돌아가면서 안에 있는 발전 단자가 돌아가 전기를 얻게 된다. 바람이 잘 불 때 바람개비가 만든 전기를 저장했 다가 밤에 등대를 켜는 것이다.

〈출처:국가 에너지 안보와 풍력에너지의 중요성ttp://blog.daum.net/garisan/15749845〉

1. 신재생에너지란?

신재생에너지는 「신에너지 및 재생에너지 이용, 개발, 보급 촉진법 제2조 」 에 의해 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유 기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로 11개 분 야 지정

◉재생에너지 : 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 (8개 분야)

◉신에너지 : 연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지 (3개 분야)

2. 신재생에너지의 중요성

신·재생에너지는 과다한 초기투자의 장애요인에도 불구하고 화석에너지의 고 갈문제와 환경문제에 대한 핵심 해결방안이라는 점에서 선진국에서는 신·재생에 너지에 대한 과감한 연구개발과 보급정책 등을 추진해오고 있음.

최근 유가의 불안정, 기후변화협약의 규제 대응 등 신·재생에너지의 중요성이 재 인식되면서 에너지공급방식이 중앙공급식에서 지방분산화 정책으로 전환하는 시 점과 맞물려 환경, 교통, 안보 등을 고려한 Local자원의 활용측면에서도 적극적 인 추진이 요망되고 있는 실정임

기존에너지원 대비 가격경쟁력 확보 시 신·재생에너지산업은 IT, BT, NT산업과 더불어 미래 산업, 차세대 산업으로 급신장 예상

읽을거리. 신재생 에너지

• 태양광

태양광발전시스템(태양전지, 모듈, 축전지 및 전력변환장치 로 구성)을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시 키는 기술

• 태양열

태양열이용시스템(집열부, 축열부 및 이용부로 구성)을 이 용하여 태양광선의 파동성질과

광열학적성질을 이용 분야로 한 태양열 흡수·저장·열 변환 을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술

• 풍력

풍력발전시스템(운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장 치 및 제어장치로 구성)을 이용하여 바람의 힘을 회전력으 로 전환시켜 발생하는 유도전기를 전력계통이나 수요자에 게 공급하는 기술.

• 연료전지 수소, 메탄 및 메탄올 등의 연료를 산화(酸化)시켜서 생기 는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

• 수소에너지

수소를 기체 상태에서 연소 시 발생하는 폭발력을 이용하 여 기계적 운동에너지로 변환하여 활용하거나 수소를 다시 분해하여 에너지원으로 활용하는 기술

• 바이오에너지

태양광을 이용하여 광합성 되는 유기물(주로 식물체) 및 동 유기물을 소비하여 생성되는 모든 생물 유기체(바이오 매스)의 에너지.

3. 신재생에너지의 종류와 특징

• 폐기물에너지

사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화 기술, 성형고 체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한

열 회수 기술 등의 가공·처리 방법을 통해 연료를 생산.

• 석탄가스화

석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온, 고압하에서 불완 전연소 및 가스화 반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 가스를 제조하여 정제한 후 가스터빈 및 증기터빈을 구동 하여 전기를

생산하는 신 발전 기술.

• 지열

지표면으로 부터 지하로 수m(미터) 에서 수㎞(킬로미터)깊 이에 존재하는 뜨거운 물(온천)과 돌(마그마)을 포함하여 땅이 가지고 있는 에너지를 이용하는 기술.

• 수력

개천, 강이나 호수 등의 물의 흐름으로 얻은 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 발생시키는 시설용량 10,000kw이하의 소규모 수력발전.

• 해양에너지

해수면의 상승하강운동을 이용한 조력발전과 해안으로 입 사하는 파랑에너지를 회전력으로 변환하는 파력발전, 해저 층과 해수표면층의 온도 차를 이용, 열에너지를 기계적 에 너지로 변환 발전하는 온도차 발전.

활동지 1. 녹색·에너지 관련 직업 조사하기

직업명

관련 적성

1.

2.

3.

관련 가치관

1.

2.

3.

관련 흥미 분야

하는 일

필요한 능력

준비 방법

관련 학과

관련 사이트 및 문의처

기타

모듈1 2차시 풍력 LED 등대 어떤 형태로 만들까요?

◉ 학습 목표

1. 풍력 LED 등대의 형태에 대한 아이디어를 산출한다.

2. 아이디어 구체화를 통해 창의적인 설계를 계획한다.

◉ 수업 계획

대상학년

소요시간

핵심내용

준비물

단계 활동주제 활동내용 방법 준비물 시간

도입 찬홍이의 이야기

- 풍력 발전을 이용한 LED 등

대 흥미 유발하기 토의 활동지 5분

전개

아이디어 산출 - 풍력 LED 등대를 어떤 형태로

만들지 아이디어를 스케치하기 활동 5분 어떤 모양으로

만들까? - 아이디어를 구체화하기 활동 ppt 15분 무엇이

필요할까요?

- 필요한 재료 탐색하여 창의적

인 설계하기 토의 활동지 10분

정리 정리하기 - 느낀 점 발표하고 실천다짐하

기 발표 5분

생각열기

모듈1 2차시 풍력을 이용한 풍력 LED 등대 설계개요

•무엇을 만들까요?

우리 주변의 도로에 프로펠러가 달려있는 가 로등을 흔히 볼 수 있다 . 이것은 풍력발전기를 이 용하여 밤에 불을 밝히 는 것이다 . 우리나라는 강한 바람이 많이 부는 바닷가나 , 강원도의 대관 령 등에 매우 큰 프로펠 러가 달린 풍력발전기를 설치해 전기를 얻는 풍 력 발전소가 있다 .

〈출처:http://cafe.daum.net/loveyou3040 /L9p3/13385?q=%B5%EE%B4%EB&re=1〉

찬홍이는 등대에 전기를 직접 만들어 친환경적인 에너지를 이용한 풍 력발전기를 만들어보고 싶다 . 모형 풍력발전기를 만들어 LED에 불을 켜 풍력 LED 등대를 만들고자 한다. 찬홍이는 직접 풍력발전기를 만들 어본다는 생각에 기분이 좋았지만 한편으로는 날개 (프로펠러)를 어떻게 만들어야 전기를 많이 생산할 수 있을까 고민되었다 . 그리고 바람의 세 기에 따라 날개 (프로펠러)가 돌아가면 LED 불의 밝기가 어떻게 될까 궁 금하였다 .

생각쏙쏙

❶ 풍력이란 무엇일까요?

❷ 어떻게 하면 풍력 발전을 이용한 풍력 LED 등대를 만들 수 있을까요?

활동지 1. 풍력 LED 등대 만들기를 위한 아이디어

〔풍력 LED 등대 만들기 준비물〕

LED, 발전단자, 저전류모터, 모터고정대, 프로펠러, 절연고무캡, LED 받침대, 양면테이프, 종이컵, 칼, 글루건

◈ 자신만의 개성 있는 풍력 LED 등대를 만들기 위한 창의적인 아이 디어를 내어 그림이나 글로 나타내어 봅시다.

1안 2안

모듈2 3-4차시

풍력 LED 등대를 어떻게 만들면 될까요?

◉ 학습 목표

1. 창의적 설계를 통해 풍력 LED 등대를 만들 수 있다.

◉ 수업 계획

대상학년

소요시간

핵심내용

준비물

교사 - LED, 발전단자, 저전류모터, 모터고정대, 프로펠러, 절연고무캡, LED 받침대, 양면테이프, 종이컵 학생 - 칼, 글루건

단

계 활동주제 활동내용 방

법 준비

물 시 간

입 준비물 확인 - 풍력 LED 등대를 만들기 위한 재료 확인 하기

토 의

5 분

전 개

어떻게 만들까요?

- 풍력 LED 등대를 어떻게 만드는지 알아 보기

- 날개(프로펠러)를 어떻게 만들어야 할 지 알아보기

- 아이디어에 대한 문제 상황 확인 및 대 처 방안 토의하기

토 의

20 분

주의할 점 - 풍력 LED 등대를 만들면서 주의할 점을 살펴보기

토

의 ppt 5 분 만들어

볼까요?

- 풍력 LED 등대 제작을 위한 설계하고 만들기

활 동

45 분 정

리 정리하기 - 느낀 점 발표하고 실천다짐하기 발 표

5 분

활동지 1. 풍력 LED 등대 만들기를 위한 아이디어

풍력을 이용한 LED 등대 만들기 과정은 직접 만들어보고, 단점을 보완하고 발전시키거나, 실제로 작품을 만드는 단계입니다. 자신만의 개성 있는 풍력 LED등대를 만들어 봅시다.

① 소형풍력발전기를 만들기 위하여 발전 단자와 모터 고정대를 연결 한다.

② 소형풍력발전기를 만들기 위하여 모터고정대와 프로펠러를 연결한다.

③ 종이컵(등대)과 소형풍력발전기 를 준비한다.

④ 종이컵(등대)과 소형 발전기를 붙 여서 풍력등대를 조립한다.

풍력을 이용한 LED 등대를 어떻게 하면 밝게 될까요? 날개(프로펠 러)가 바람의 양을 조절할 수 있습니다. PET 병이나, 두꺼운 도화지 등의 재료를 사용하여 나만의 개성 있는 풍력 LED 등대의 날개(프로 펠러)를 만들어 봅시다.

⑤ 풍력 LED 등대와 LED를 연결한다. ⑥ 전선을 절연고무캡으로 감싼다.

⑦ 소형 풍력발전기에 LED를 유리 테이프로 붙인다.

⑧ 풍력을 이용한 LED 등대를 실제

로 작동시켜 본다. 바람의 세기를

달리하여 불의 밝기를 비교한다.

활동지 2. 주의할 점!!

• 어떻게 자를까요?

① 커터칼을 사용하기 전에는 칼날의 상태를 먼저 확인한다.

② 우드락을 자를 때 커터칼 날을 최대한 기울이면 매끄럽게 잘 린다.

• 조심하세요!

① 우드락을 자를 때 커터칼 날을 손베지 않게 조심해서 사용 합니다.

② 목공용 접착제는 필요한 양만큼만 사용하고, 눈이나 얼굴에 묻지 않도록 주의합니다.

③ 목공용 접착제가 손이나 옷에 묻었을 때 비눗물로 깨끗이 씻습니다.

④ 목공용 접착제가 바닥에 떨어지지 않도록 주의하고, 체험 활 동이 끝나면 정리 정돈을 합니다.

⑤ 글루건 촉과 액은 뜨거우니 피부에 닿지 않도록 조심해서 사용합니다.

대상학년

소요시간

핵심내용

준비물

학생 - 산출물

단계 활동주제 활동내용 방법 준비물 시간

도입

풍력 LED 등대가 움직여요

- 풍력 LED 등대 작동시키기 활동 5분

전개

자신의 풍력 LED 등대

설명하기

- 자신의 풍력 LED 등대 특징

설명하기 발표 15분

평가 - 자기 평가 및 상호평가 토의 활동지 15분

정리 정리하기 - 느낀 점 발표하고 실천다짐하

기 발표 5분

모듈2 5차시 발표 그리고 평가

◉ 학습 목표

1. 완성된 풍력 LED 등대에 대해서 발표할 수 있다.

2. 완성된 풍력 LED 등대를 평가할 수 있다.

◉ 수업 계획

영 역 평가 항목 평가척도

관심

Ÿ 흥미를 갖고 문제를 이해했으며 스스로 작업을 했다.

Ÿ 문제풀기를 원했으나 이해하는데 어려움을 겪었다.

Ÿ 흥미가 없었고, 문제를 이해하지 못했다.

□ 우수

□ 보통

□ 미흡

지식

Ÿ 문제를 수월하게 해결했으며, 필요한 정보를 찾는 방법을 알았다.

Ÿ 문제와 정보를 찾는 방법은 알았으나 여전히 더 많은 정보와 도움이 필요했다.

Ÿ 문제를 잘 모르고, 필요한 정보를 어디에서 얻을 수 있는 지를 몰랐다.

□ 우수

□ 보통

□ 미흡

방법 이해

Ÿ 문제해결 방법을 알고 새로운 방식으로 시도하였다.

Ÿ 문제해결이 잘 되지 않아 좌절감을 느꼈지만 계속 시도했다.

Ÿ 문제해결 방법을 확신할 수 없고, 어떤 대안을 사용할지 몰라 포기했다.

□ 우수

□ 보통

□ 미흡

협동학습 시 적용

Ÿ 구성원 모두가 협동하여 아이디어를 구체화하고 결과물 을 제작하였다.

Ÿ 구성원 모두가 참여하여 결과물을 제작하였으나 서로간 의 토의가 제대로 이루어지지 않았다.

Ÿ 구성원의 일부의 아이디어로 진행되고 일부만이 제작에 참여하였다.

□ 우수

□ 보통

□ 미흡

체험활동을 하면서 어려웠던 점을 적어보자. 또한 어려웠던 점을 해결한 방안에 대해서 적 어보자.

Ÿ

최종 완성한 풍력 LED 등대 의 개선해야 할 점을 기록해 보자.

Ÿ

활동지. 풍력 LED 등대 평가지

완성된 풍력 LED 등대를 아래 표에 따라 평가해 보자

대상학년

소요시간

핵심내용

준비물

단계 활동주제 활동내용 방법 준비물 시

간

활용 - 풍력 에너지가 활용되는 경우 토의 5분

전개

풍력 발전 관련 직업

- 풍력 발전과 관련된 직업 소

개 강의 ppt 5분

관심 직업 조사 - 풍력 발전과 관련된 직업 가운

데 관심 직업 조사하기 활동 활동지 15분 진로 계획

세우기

- 조사 내용을 바탕으로 진로

계획 세우기 활동 활동지 10분

정리 정리하기 - 느낀 점 발표하고 실천다짐하

기 발표 5분

모듈3 6차시 풍력 발전과 관련된 직업

◉ 학습 목표

1. 풍력 발전과 관련된 직업의 종류를 알 수 있다.

2. 풍력 발전과 관련된 직업을 갖기 위한 진로 계획을 세울 수 있다.

◉ 수업 계획

읽기자료. 풍력발전 관련 직업 l 풍력발전시스템 평가원

풍력발전시스템 평가원은 풍력의 질에 비해 원하는 출력이 충분히 나오는지 분석한다. 목표한 만큼 출력이 나오지 않으면 블레이드, 파워트레인, 기어박스, 발전기, 컨버터를 조절하는 프로그램의 입력값을 조절하여 효율이 좋아지는지 평가한다. 메인샤프트의 피로하중을 측정하여 낙뢰시 터빈이 정상동작 할 수 있 는지 검사한다. 마찰이 생기는 부분에 적절하게 윤활유가 공급됨으로써 유지보 수 시간을 얼마나 절약할 수 있는지 분석한다. 기어에 전달되는 충격량을 측정 하여 기본값과 비교하고 충격량이 크면 설계기술자에게 알려 다른 기어방식을 사용하도록 한다. 우수한 전력품질을 위해 필터가 잘 적용되고 있는지 파악한다.

l 풍력발전단지 설계 기술자

풍력발전단지 설계 기술자는 풍력발전단지의 배치계획를 수립하기 위해 최소 1년 이상, 풍력발전기 허브 높이 부근에서 풍향을 측정한다. 풍향에 대한 연속데 이터를 취득하며 방위별 풍속, 풍량, 에너지밀도, 난류강도, 극한풍속 등을 기록 한다. 풍속데이터 분석, 윈드프로파일 산정을 위한 표면조도 분석, 적용 풍력발전 기 선정, 후류효과를 감안한 이격 등을 분석하여 연간발전량, 단지효율, 이용율 등 발전단지 운전 성능을 예측한다. 파일롯 타워를 세운 후 약 1년 정도의 데이 터를 국제인증기관에 보내 데이터를 검증한 후 파일롯 풍력발전기에 대한 인증 을 받는다. 적용 풍력발전기의 기종을 평가하고 구조물에 대한 설계를 검토한다.

그리드 커넥션에 대한 설계를 살펴보고 공사비를 산정하여 경제성을 분석한다.

l 풍력발전시스템 연구 및 개발자

풍력발전시스템 연구 및 개발자의 업무는 블레이드 등의 기계장치, 발전기 및 발전안정화장치 등 전기장치 그리고 시스템을 제어하기 위해 시스템의 상태를 모니터링하는 제어장치 등을 연구, 기획, 설계, 개발하며 이를 위해 계측, 시험 및 분석을 한다. 풍력발전시스템은 발전을 위한 발전기 및 모터, 풍력발전기를 지탱하는 각종 구조물, 그리고 시스템을 운영하는 자동화 및 제어 등 다양한 분 야로 세분화되어 연구 및 개발된다. 따라서 풍력발전시스템 연구 및 개발자의 전 공은 이공계 분야로 전기, 전자, 기계, 항공, 재료, 컴퓨터, 제어 등 다양하다. 이 들 대부분은 대학원 과정 이상으로 풍력발전시스템을 생산하는 기업의 연구소 등에 근무한다.

l 풍력발전시스템 운영관리자

풍력발전시스템 운영관리자는 풍력발전소에서 풍력발전시스템의 발전상태, 이상상태 등을 모니터링 하고 정기적인 정비 업무를 수행하는 등 풍력발전소 의 운영을 담당한다. 풍력발전시스템을 운영관리하기 위해서는 전기, 전자, 유 압장비 등에 관한 지식이 있어야 하므로 전문대학 이상에서 전기, 전자, 기계 (메카트로닉스)관련 전공을 이수하면 유리하다. 또한 풍력발전시스템 생산 업 체에서 제공하는 풍력발전 관련 교육을 이수한 후 진출하기도 한다.

l 풍력발전시스템 설치원

풍력발전시스템 설치원은 공장에서 만들어진 풍력발전시스템의 구성품인 블 레이드, 타워,발전기 등을 시공 현장에서 크레인 등의 장비 지원을 받아 조립, 설치한다.

주로 공업고등학교 및 전문대학에서 기계, 전자, 전기 등의 이공계 전공을 이 수한다. 아직 우리나라는 풍력발전기 부품을 해외에서 수입해오기 때문에 매뉴 얼 등을 이해하기 위해 외국어 능력이 요구되기도 한다. 풍력발전 시스템설치 원은 풍력발전 설치 업체에 소속되며, 현장업무를 주로 담당한다. 또한 높은 위치에서 작업하거나 나셀 같은 좁은 장소에서 오랜 시간 작업하는 등 위험하 고 특수한 작업환경에 노출되는 시간이 많다.

활동지 1. 풍력 발전 관련 직업 조사하기

직업명

관련 적성

1.

2.

3.

관련 가치관 1.

2.

3.

관련 흥미 분야

하는 일

필요한 능력

준비 방법

관련 학과

관련 사이트 및 문의처

기타

활동지2. 풍력 발전 전문가

만약 내가 ‘풍력 발전 전문가가 되고 싶다면, 그 꿈을 이루고 싶 은 이유, 나의 강점, 부족한 점, 내게 필요한 능력은 무엇인지 정 리해 보자.

‘풍력 발전 전문가가 되기 위한 계획을 세워 보자.

시간 5년 후 10년 후 20년 후 30년 후

내 나이 해야 할

일