인간이 사용하고 있는 에너지량은 꾸준히 증가하고 있어서 이산화탄소를 발생하지 않는 신재생 에너지를 활용해 부족한 에너지를 보충해야 하는 상황이 도래했다. 이와 같은 상황에서 모든 사람의 관심을 끌고 있는 에너지는 바로 ‘풍력’에너지 이다. 그 이유는 풍력은 태양광과 같이 이산화탄소를 발생하지 않으면서 에너지를 확보할 수 있고 조력 에너지와 반대로 생태계 파괴의 정도가 낮기 때문이다.

풍력 에너지 체험 교구 만들기 개요
 간단한 체험 교구를 활용해 풍력 에너지를 이해하고 앞으로 신재생 에너지를 왜 개발하고 보급해야 하는지 알아보는 활동이다.
프로그램의 목표
- 바람을 이용한 환경교육 산출물을 제작할 수 있다.
- 신재생 에너지의 종류와 특징을 설명하고 이산화탄소 발생량과의 관련성을 설명할 수 있다.

프로그램 운영의 유의점
- 풍선 헬리콥터를 제작해 날릴 때, 눈에 프로펠러가 찔리지 않도록 유의한다.
- 풍력 발전기를 만들 때, LED와 전선이 끊어지지 않도록 조심히 다룬다.
- 풍력 발전기의 LED와 전기 발생 장치는 충격에 민감하므로 조심히 다룬다.

‘풍력 에너지 체험 교구 제작 활동’ 전개하기
동기유발
학생들에게 공기의 존재 증거를 알 수 있는 사례에 대해 질문을 건네며 수업에 대한 동기를 자극한다. 공기의 특징에 대해 간단히 설명하며 공기의 흐름을 이용해 에너지를 발생할 수 있다는 것을 소개한다.

학습목표 제시
바람을 이용한 발전기를 제작해 신재생 에너지의 종류와 특징을 설명할 수 있다.

전개하기
바람을 쓸모 있는 에너지로 변화시키는 제작활동을 한다. 풍력 발전기와 풍선 헬리콥터를 제작하는 방법에 대해 안내한다.

정리하기
바람의 힘으로 전기 에너지를 만들면 좋은 점에 대해서 발표해 보도록 한다. 이산화탄소를 발생하지 않고 전기를 만들 수 있다는 점을 강조한다.

활동에 관한 학습지 및 예시 답
1. 돌지 않고 정지된 풍력발전기와 풍선 헬리콥터의 날개가 회전하기 위한 조건을 3가지를 쓰시오.
조건 1) 프로펠러를 돌릴 수 있는 바람이 불어야 한다.
조건 2) 프로펠러가 약한 힘에도 쉽게 돌 수 있어야 한다.
조건 3) 날개에 각도를 주어 바람이 불면 프로펠러를 돌리는 효과를 얻어야 한다.

2. 풍력 발전의 활용도를 높이기 위해서는 어떻게 해야 하는지 2가지만 쓰시오.
방법 1) 값이 싸고, 효율이 좋은 풍력 발전기를 개발한다.
방법 2) 바람이 많이 부는 곳을 발견하여 풍력 발전기를 세워서 이용한다.
3. 풍력 발전의 활용도를 높이기 위해서는 어떻게 해야 하는지 2가지만 쓰시오.
장점 1) 이산화탄소의 배출을 줄일 수 있어서 지구온난화현상을 막을 수 있다.
장점 2) 석유나 석탄과 달리, 바람이 있는 한 무제한으로 사용할 수 있다.
장점 3) 매연이나 폐수와 같은 환경오염 물질이 발생하지 않는다.

‘풍력 에너지’에 관한 Q & A
Q 풍력발전기는 어떤 곳에 세워야 할까?
A 발전기를 세우기 위해서는 바람의 세기가 초속 4m 이상이면 가능하다. 바람은 높이 올라갈수록 강하게 불기 때문에 대형 풍력발전기일수록 기둥을 높게 세워야 보다 많은 전기를 얻을 수 있다. 바람은 보통 내륙보다는 해안이 더 강하고, 육지보다는 바다가 더 강하다. 그래서 풍력발전기는 해안가에 많이 세워진다.

Q 풍력발전기의 원리는 무엇일까?
A 풍력발전기는 바람이 갖고 있는 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치이다. 불어오는 바람은 풍력발전기의 날개를 회전시키고, 이때 생긴 날개의 회전력으로 전기를 생산하게 된다.

Q 풍력에너지의 장점을 어떻게 정리할 수 있을까?
A 첫째, 무한정의 청정에너지원이다(이산화탄소 발생을 막을 수 있어 지구 온난화 현상으로 인한 피해를 줄일 수 있다). 둘째, 화석연료를 대신해 자원 고갈에 대비할 수 있다. 셋째, 풍력발전 시설은 비용이 적게 들고, 건설 및 설치기간이 짧다. 넷째, 풍력발전 시설단지는 농사, 목축 등 토지 이용의 효율성을 높일 수 있다.

Q 우리나라의 풍력발전 이용 상황은 어떠한가?
A 우리나라 전 지역의 연간 평균 풍속은 초속 4m를 넘지 못한다. 하지만 바닷가, 섬, 산간 지역의 경우는 풍속이 높아서 제주도를 비롯한 남해, 서해, 동해 및 대관령, 진부령 등의 지역은 풍력발전을 할 수 있을 만큼 바람이 많이 분다. 우리나라도 에너지 장기개발 계획에 의해 무공해 대체에너지 실용화 방안으로 5000kW급 풍력발전소의 건설을 추진하고 있으며, 유력한 풍력발전기 설치 지역은 대부분의 해안과 대관령, 지리산, 태백산, 치악산, 소백산 등의 내륙 지역이다.
풍력발전의 새롭게 주목받고 있는 곳은 강원도 대관령이다. 태백산 일대를 비롯해 동해와 접한 영덕에도 이미 풍력발전기가 설치돼 있다. 또 장애물이 없는 바다에 세워진 방조제 위에서는 바람의 세기가 더 강하기 때문에 새만금과 사면이 바다로 둘러싸인 제주도 등에서 풍력발전기를 볼 수 있다.

Q 풍력발전에 있어 적합한 바람의 세기는 얼마일까?
A 바람이 불면 풍력발전기의 날개들이 회전하고 동력전달장치를 통해 발전기에서 전기에너지가 만들어진다. 이후 전력의 성질을 바꾸어 전환돼 우리가 쓸 수 있는 전기가 만들어진다. 바람이 불지 않으면 풍력발전기의 날개가 멈춰 전기가 만들어지지 않으나 바람의 세기가 초속 25m보다 강하면 풍력발전기의 날개는 자동으로 회전을 멈춘다. 왜냐하면 소음발생과 더불어 자칫 과열돼 부속품이 타버릴 위험이 있기 때문이다. 풍력발전기의 발전은 초속 3m로부터 시작하며, 전기를 만드는 데 가장 적합한 바람의 세기는 초속 15∼25m 정도이다.