초록
최근 화석 에너지의 고갈로 신재생 에너지 중에서 풍력 에너지가 각광받고 있다. 본 연구는 국내 기상과 같이 저 풍속 지역에 적합한 500W급 수직축 풍력 터빈에 관한 연구로서 공력 설계를 통해 저풍속에서도 고효율과 저소음을 가진 형상을 제시하였으며, 복합재료를 적용하여 블레이드의 구조 설계를 수행하였다. 구조 설계 후 유한 요소 모델링을 통하여 응력, 변형, 좌굴, 공진가능성에 관한 해석을 수행 하였다. 또한 피로 수명을 예측 하였으며, 최종 제작된 풍력 터빈은 구조 실험과 성능 시험을 통하여 구조 해석 결과 및 공력 해석 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.
Recently, the wind energy has been widely used as a renewable energy resource due to lack and environmental issues of the mostly used fossil fuel. This work is to develop a 500W class blade design of vertical axis wind turbine system which will be applicable to relatively low speed region like Korea and for the domestic use. For this wind turbine a high efficiency and low noise turbine blade was designed with the proposing aerodynamic design procedure, and a light composite structure blade. Structural analyses were performed using the Finite Element Method and fatigue life of the designed blade is estimated. Finally, in order to check its performance, the manufactured blade was tested by using truck and the results of test was good with respect to its analysis result.
