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과학자들은 Waverider 부표를 사용하여 파동 에너지 연구를 수행합니다.

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Mike Muglia는 파도를 놓치는 것을 싫어합니다.

자칭 서핑 중독자인 Muglia는 노스 캐롤라이나의 아우터 뱅크스 해안에서 서핑 보드에서 파도를 잡습니다. 그 바다(정확히 15해리)로 더 나아가 다른 서퍼가 앉아 있습니다. Waverider라는 적절한 이름을 가진 이 서퍼는 Muglia가 바다에 흐르는 에너지를 연구하는 데 사용하는 440파운드, 절반은 바나나 노란색, 절반은 비트 보라색 부표입니다.

해류, 파도, 조수 및 수온 변화로 생성되는 청정 전력인 해양 에너지는 아직 어리지만 연안 지역 사회에 깨끗하고 재생 가능한 전기를 제공할 잠재력이 있습니다. 미국인의 거의 40%가 사는 곳. 그런 일이 일어나기 전에 과학자들은 가장 신뢰할 수 있는 에너지를 수용하는 해양 동맥을 정확히 찾아내야 합니다. 와 함께 3.4만 평방 해리의 미국 해역—50개 주를 모두 합친 것보다 더 큰 면적—탐험할 것이 많이 남아 있습니다.

이제 Muglia와 Miguel Canals는 두 개의 새로운 Waverider 부표를 배치했습니다. 하나는 노스 캐롤라이나 해안에서, 다른 하나는 푸에르토리코에서 떨어져 있습니다. 그곳에서 서퍼들은 대서양의 해당 지역에서 표면 파도에 대한 자세한 데이터를 수집하고 파도, 해류 및 수온에 대한 공개적으로 사용 가능한 데이터 세트에 추가하여 해양 에너지를 광범위한 사용에 더 가깝게 이동시킬 뿐만 아니라 과학자들이 이해하는 데 도움을 줄 것입니다. 기후 변화가 우리 바다에 어떤 영향을 미치고 있는지.

Muglia는 남동 대서양 연안 해양 관찰 지역 협회의 수석 연구원이자 노스 캐롤라이나 해안 연구 연구소의 연구 교수이며 Canals는 푸에르토리코의 카리브 해안 해양 관찰 시스템의 수석 연구원입니다.

"우리는 사용 가능한 파동 에너지 자원을 특성화하고 싶습니다."라고 Muglia와 마찬가지로 그가 연구하는 것과 동일한 파도를 서핑하는 Canals가 말했습니다. "그러나 우리는 또한 미래 세대의 이익을 위해 바다와 변화하는 기후를 이해하기 위해 파도에 대한 장기 데이터를 수집하고 싶습니다."

XNUMX개의 Waverider 부표를 소유한 NREL(National Renewable Energy Laboratory)은 해양 전문가인 Muglia 및 Canals와 협력하여 이 중요한 새 데이터를 수집했습니다. NREL이 주도하는 이 노력은 미국 에너지부의 수력 기술 사무소에서 자금을 지원하는 더 큰 XNUMX년 프로젝트의 일부입니다. 여러 기관의 공동 연구를 통해 기술 및 프로젝트 개발자가 차세대 장치를 설계하는 데 필요한 리소스 데이터를 생성합니다. 어떤 기관(또는 부표)도 모든 것을 수집할 수 없기 때문에 Muglia 및 Canals와 같은 파트너가 매우 중요합니다. 이러한 파트너가 생성한 데이터는 모델 정확도를 확인 및 개선하는 데 사용되며 실제 바다에 대한 자세한 기록 자체로도 가치가 있습니다. 이 프로젝트의 데이터는 측정값과 이를 사용하는 모델 모두에서 공개적으로 사용할 수 있습니다. 해양 에너지 지도책.

Waverider 및 Marine Energy Atlas 프로젝트를 이끄는 NREL의 해양학자인 Levi Kilcher는 "바다는 매우 어려운 환경입니다. 그러나 우리는 성공을 보기 시작했고, 이는 이 업계에서 매우 흥미로운 시간이 되었습니다.”

2년 2021월 40일 Muglia는 갑판원과 해양 포유류 관찰자와 함께 Miss Caroline으로 출발했습니다. 그들은 바다 거북이, 돌고래 및 보트 가까이에서 수영할 수 있는 기타 야생 동물을 관찰했습니다. XNUMX해리, XNUMX시간의 여행을 위해, 구근 모양의 Waverider 부표는 작은 편주 뒤에 있는 고무 타이어에 단단히 고정되어 있었습니다. Miss Caroline이 GPS를 제외하고 주변 바다와 구별할 수 없는 선택된 지점으로 순항했을 때 팀은 구름 한 점 없는 푸른 하늘 아래 Waverider를 정박하기 전에 수중 장애물이 있는지 해당 지역을 스캔했습니다.

외딴 바다 집에서 두 개의 부표는 위성 통신 시스템을 사용하여 Muglia와 Canals의 팀에 라이브 데이터를 다시 보낼 것입니다. 태양 전지판은 이러한 시스템에 전력을 공급하는 데 도움이 되며 깜박이는 표시등은 보트에 안전 거리를 유지하도록 경고합니다.

이제 Muglia, Canals 및 그들의 동료와 학생들은 데이터의 첫 번째 배치가 스트리밍되기를 초조하게 기다리고 있습니다. 파력 에너지 연구원과 엔지니어도 초조하게 기다리고 있습니다. 해양이 어떻게 움직이는지에 대한 고품질 데이터를 사용하여 해양 표면의 움직임에서 에너지를 추출하도록 더 잘 맞춤화된 파력 에너지 변환기를 설계할 수 있습니다.

데이터는 기후 및 환경 과학자에게도 도움이 될 수 있습니다.

열대 푸에르토리코 해역에서 격렬한 겨울 폭풍과 여름 허리케인은 활기찬 바다를 만들 수 있습니다. Canals와 그의 팀은 특히 높은 에너지 잠재력을 위해 부표 위치를 선택했지만, 이 데이터는 또한 연구자들이 극단적인 파도가 해안 환경에 미치는 영향을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 지금까지 운하는 푸에르토리코에서 허리케인 마리아로 인해 단 하나의 부표만 잃었습니다. XNUMX주 후에 터크스케이커스 제도에서 회수되었습니다.

15년 2021월 XNUMX일에 Waverider를 성공적으로 배치한 운하는 해저에 조개, 굴, 불가사리 또는 해삼과 같은 해저 거주자 또는 민감한 서식지가 없기 때문에 해저에 자신의 위치를 ​​선택했습니다. 그는 “모래와 진흙만 있을 뿐 앵커 배치에 이상적인 위치입니다.”라고 말했습니다.

여러 근해 부표를 모니터링하는 운하나 물리아 모두 야생 동물이 부표 계류장에 얽힌 것을 본 적이 없습니다. 사실, 그들은 그 반대를 보았습니다. 부표는 가느다란 진흙 색깔의 코비아와 큰 코의 네온 노란색 마히마히 떼를 끌어들이고 이 떼는 흔들리는 장치를 떼고 싶어합니다.

그리고 Waveriders는 물고기와 과학자만을 위한 것이 아닙니다.

부표의 측정값을 연간 약 250,000명의 방문객을 맞이하는 노스캐롤라이나의 Jennette's Pier 수족관으로 스트리밍함으로써 “대중은 걸어 들어가서 파고가 무엇인지, 수온이 어떤지, 해수면의 해류가 어떤지 볼 수 있습니다. 노스 캐롤라이나 해안에서 떨어져 있습니다.”라고 Muglia가 말했습니다.

전 세계 어느 컴퓨터에서나 동일한 데이터를 찾을 수 있습니다. 온라인 데이터 피드를 통해 연안 데이터 정보 프로그램, Canals 및 Muglia와 같은 서퍼는 서핑 보드를 타기 전에 위험한 해류, 추운 온도 또는 평평한 파도를 확인할 수 있습니다. 또한 법 집행 기관이 변덕스러운 바다를 탐색하여 역외 범법자를 따라잡는 데 도움이 될 수 있습니다.

Canals는 "주요 목적이 자원 특성화에 있지만 부표는 서퍼, 어부, 패들 보더, 다이버, 법 집행 기관, 해안 관리자 및 보트 타는 사람에게 많은 응용 분야를 가질 것입니다."라고 말했습니다.

두 부표는 이제 멕시코 만(푸에르토리코 북부 해안의 카리브해 연안 해양 관측 시스템 근처)을 가로지르는 걸프 스트림(Gulf Stream) 근처에 떠 있으며 플로리다 주변을 맴돌며 동쪽 해안을 따라 캐나다로 향합니다. 따뜻하고 영양이 풍부한 물과 함께 걸프 스트림은 세계 기후의 주요 규제자, 해양 야생 동물에게 먹이를 주고 그 개체군이 번성하도록 도와서 미국 어업도 번창할 수 있습니다.

그러나 Muglia는 "여기 아래에서 일어나는 일은 잘 이해되지 않습니다."라고 말했습니다. 그 풍부하고 활기찬 물은 청정 에너지로 해안 지역 사회에 전력을 공급하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 온도가 바뀌거나 빠른 해류가 느려지면 지구 날씨와 기후를 교란시켜 잠재적으로 유럽에서 더 강력한 폭풍우 또는 보스턴과 뉴욕과 같은 미국 주요 도시의 해수면이 더 높습니다.

두 개의 Waverider 부표는 해양 에너지 개발자와 기후 과학자 모두 이 신비한 바다를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

현재로서는 데이터를 기다리는 동안 Muglia는 자신의 서핑 보드나 실험실에서 Waverider가 앞바다에서 서핑하는 또 다른 파도를 절대 놓치지 않을 것이라고 보장합니다.

NREL에 대해 더 알아보기 수자원 특성화 연구.

기사 제공 NREL.

 

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출처: https://cleantechnica.com/2021/09/18/scientists-use-waverider-buoys-to-conduct-wave-energy-research/

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