청정에너지로 전환하는 공항의 안전 문제인 태양광 패널의 눈부심 위험

3월 초 인도 공항청(AAI)은 2024년까지 모든 공항에서 100% 재생 가능 에너지를 사용할 것이라고 발표했습니다. AAI는 인도의 공공 부문 공항 개발 및 운영업체입니다. 관리하는 137개 공항 중 법정 기관은 이미 38개 공항에 최대 40메가와트 용량의 자체 태양광 발전소를 가동했습니다. 2015년 케랄라의 코친 국제공항은 45에이커의 부지에 12메가와트 피크 플랜트를 설치하여 완전 태양광 시스템을 갖춘 세계 최초의 공항이 되었습니다.

태양광 패널이 저렴해짐에 따라 공항은 태양 에너지를 활용하는 동시에 전기 요금과 탄소 배출량을 줄일 수 있는 기회를 보았습니다. 2019~2020년 인도 공항의 연간 전기 소비량은 8억 8400만 대였습니다. 전 세계 상업용 항공 산업은 전 세계 온실가스 총량의 3%를 배출합니다.

“공항은 터미널, 격납고, 주차장에 크고 평평하며 그림자가 없는 옥상과 활주로 주변의 완충지대를 이용할 수 있기 때문에 태양광 발전에 대한 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 일반적으로 이러한 토지는 규제 요건으로 인해 다른 활동에 적합하지 않습니다.”라고 AAI가 6월에 발표한 소책자 SUGAM(Sustainable Green Airports Mission)은 말했습니다.

그러나 태양광 패널의 눈부심은 사고의 위험을 초래할 수 있습니다. 패널의 유리는 빛을 반사하는 경향이 있어 빛이 몇 분 동안 지속되더라도 착륙 및 이륙 시 조종사의 시야는 물론 항공 교통 관제소(ATC) 타워 직원의 시야도 가릴 수 있습니다. 이 현상은 일출이나 일몰 때 태양 방향으로 자동차를 운전하는 사람의 시력이 일시적으로 저하되는 것과 유사합니다.

눈부심 위험은 2012년 미국에서 맨체스터 보스턴 지역 공항의 항공 교통 관제사가 태양 전지판의 반사로 인해 제대로 볼 수 없다고 불평하면서 처음으로 강조되었습니다. 350만 달러 상당의 태양광 패널은 눈부심을 피하기 위해 일시적으로 방수포로 덮어야 했던 것으로 알려졌다. 2013년에 캘리포니아에 있는 Ivanpah 태양광 발전 시스템 근처를 비행하는 조종사들은 시설에서 나오는 눈부심에 대해 불평했습니다. 미국 연방 항공국(FAA)의 2015년 연구에 따르면 "조종사들은 눈부심을 '눈이 멀게 하는 것'으로 묘사했으며 적어도 한 명은 눈부심이 '태양을 바라보는 것과 같다'고 보고했습니다."라고 밝혔습니다.

말레이시아 파항 대학교(Universiti Malaysia Pahang) 기계 및 자동차 공학 기술부 선임 강사인 수다카르 쿠마라사미(Sudhakar Kumarasamy)는 “높은 태양 에너지 잠재력과 태양 에너지 설치의 광범위한 채택을 고려할 때 눈부심 문제는 인도에서 매우 중요할 수 있습니다.”라고 말했습니다. "맑은 하늘과 강렬한 햇빛과 같은 지리적 조건은 눈부심 관련 문제를 악화시킬 수 있으므로 효과적인 눈부심 분석 및 완화 전략이 중요합니다."

태양광 패널이 빛을 흡수하도록 설계되었더라도 상단 유리 표면은 빛을 반사하여 불편함, 망막 화상, 베일링 및 잔상 효과를 유발할 수 있습니다. 잔상은 원본 이미지에 일정 기간 노출된 후에도 눈에 계속 나타나 시력을 방해하는 이미지입니다. 베일링 효과는 눈부심으로 인해 지상에 있는 물체를 가리는 것과 동일할 수 있습니다.

ATC의 문제는 주로 태양의 고도가 낮은 아침과 저녁에 발생합니다. 햇빛이 낮은 각도에서 패널에 닿으면 반사 각도도 낮아집니다. 그러나 태양이 하늘 높이 올라갈 때 반사 각도도 높아져 반사가 ATC를 가로지르게 되어 ATC에 영향을 미치지 않게 됩니다. 그러나 항공기의 경우 눈부심은 위치에 따라 하루 중 언제든지 발생할 수 있지만 항공기가 낮은 고도에 있을 때 착륙 및 이륙과 같은 중요한 단계에서 매우 중요합니다.

연구에 따르면 평방 미터당 약 7와트의 태양 일사량(특정 기간 동안 특정 표면의 태양 복사)이 육안으로 들어오면 4~12초 동안 지속되는 잔상이 발생할 수 있습니다. 태양광이 눈에 미치는 영향은 녹색(잔상의 가능성이 낮음), 노란색(일시적으로 잔상을 일으킬 가능성), 빨간색(망막 화상을 일으킬 가능성)으로 분류됩니다. PV 패널은 반사된 빛의 초점을 맞추지 않기 때문에 망막 화상의 가능성이 낮습니다. 공항 태양광 프로젝트에 대한 눈부심 분석을 수행하는 태양광 컨설팅 회사인 Ahmedabad의 Green Ops 창립 이사인 Gurpreet Singh Walia는 "녹색 눈부심은 순간적인 반짝임을 유발하므로 조종사에게 무해합니다."라고 말했습니다. “그러나 노란색 눈부심은 집중력을 방해할 수 있습니다. 하지만 ATC 타워에서는 녹색과 노란색 눈부심 모두 안전하지 않습니다.”