• 기계와재료
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• v.21 no.2
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• pp.50-73
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• 2009

본 고는 중대형 풍력터빈의 핵심부품인 로터 블레이드, 대형베어링, 증속기, 발전기, 전략변환장치, 타워 등에 사용되는 주요재료에 대한 설명과 제조방법 및 평가 방법 등에 대해 다루어 졌다. 일반적으로 풍력터빈을 구성하는 소재는 금속소재와 비금속재료로 구분되며, 비금속재료는 대부분 복합재료로써 풍력 블레이드에 적용되고 있다. 현재 육상용 풍력터빈의 한계를 극복하기 위한 대안으로, 해상용 풍력터빈에 대한 관심이 집중되고 있으며, 이러한 극지 해상의 대형 시스템에 활용되고 있는 금속소재의 경우, 고강도, 저온인성, 내피로, 내식성 등이 우수한 강재를 요구하기에 이르렀다. 이에 따라, 여러 소재 측면의 요구를 충족하기 위한 소재설계의 비중이 점차 고조되고 있으며, 이러한 시점에 본 고를 통해 풍력터빈에 활용되고 있는 소재의 전반적인 내용과 관련 소재부품의 제조 및 평가 방법등의 이해를 돕고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06d
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• pp.440-443
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• 2010

차세대 청정에너지로서의 풍력발전 보급이 급속히 증가하고 있다. 고 효율의 풍력발전이 요구됨에 다라 풍력터빈이 대형화 되면서 풍력터빈의 경제 수명 보장과 발전 효율을 극대화하기 위해 제어기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 거대 구조물인 풍력터빈의 기계적 부하를 최소화하고, 바람 상태에 따른 고 효율출력 제어가 필수적인 것만큼 제어장치의 궁극적인 목표는 바람으로부터의 에너지 획득 비용을 줄이는 것이라고 할 수 있다. 본고에서는 에너지 변환장치로서의 풍력터빈이 갖는 제어 장치의 기본 기능을 설명하고, 이에 대한 실현에 대하여 논한다.

• Electric Engineers Magazine
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• v.246 no.2
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• pp.38-41
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• 2003

풍력발전시스템에서 전기설비는 발전기를 위시하여 인버터, 변압기 및 변전시설과 기타 제어시스템으로 구성된다. 최근에 와서 대형 풍력터빈은 풍력 이용의 극대화를 위하여 가변속 풍력터빈이 채용되고 있다. 이에 따라 대형 발전기의 전압및 경제적인 측면에서 높은 전압의 기술 및 경제적인 측면에서 높은 전압의 채용이 불리함으로 저압을 채용할 수 밖에 없어 전력계통에 연결하기 위해서는 수십로 승압하며 중대형 풍력단지에서는 개별 풍력발전기에서 승압된 전력을 모아 이를 다시 특고압 변압기로 승압하여 대전력계통에 연결하게 된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.3
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• pp.210-216
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• 2013

Rotor blades experience mechanical loads caused by the turbulent wind shear and an impulse-like wind due to the tower shadow effect. These mechanical loads shorten the life of wind turbine. As the size of wind turbine gets bigger, a control system design for mitigating mechanical loads becomes more important. In this paper, individual pitch control(IPC) for the mechanical loads reduction of rotor blades in a transition wind speed region is introduced, and simulation results verifying IPC performance are discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1427-1432
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• 2012

As the size of a wind turbine increases, the rotor diameter increases. Rotor blades experience mechanical loads caused by the wind shear and the tower shadow effect. These mechanical loads reduce the life of the wind turbine. Therefore, with increasing size of the wind turbine, wind turbine control system design for the mitigation of mechanical loads is important. In this study, Individual Pitch Control in introduced for reducing the mechanical loads of rotor blades, and a simulation for IPC performance verification is discussed.

• 기계와재료
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• v.19 no.2 s.72
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• pp.6-27
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• 2007

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.245-246
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• 2011

본 논문에서는 풍력 발전 시스템의 시뮬레이션을 위한 MATLAB/Simulink 기반의 소프트웨어를 개발 하였다. 풍력 발전 시스템을 6가지의 주요 요소 (바람, 기계 요소, 전기 기기, 제어, 전력 변환기, 기타 요소)로 분류 하여 라이브러리를 개발하였고 각각의 모델들은 해당하는 대수방정식 혹은 미분방정식으로 표현하여 구현하였다. 최근 대형화 되고 있는 풍력 터빈의 추이를 고려하여 대형의 풍력 터빈에서 사용되는 개별 피치 제어 모델을 선형화 하여 구현하였다. 또한, 상태 변수가 많은 전기기기 모델들은 미리 컴파일 된 형태의 모델을 추가함으로써 빠른 속도로 시뮬레이션이 가능하다.

• Journal of the wind engineering institute of Korea
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• v.22 no.4
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• pp.163-169
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• 2018

In this study, wind loads exerted on the offshore wind turbine rotor in parked condition were predicted with variations of wind speeds, yaw angles, azimuth angle, pitch angles, and power of the atmospheric boundary layer profile. The calculated wind loads using blade element theorem were compared with those of estimated aerodynamic loads for the simplified blade shape. Wind loads for an NREL's 5 MW scaled offshore wind turbine rotor were also compared with those of NREL's FAST results for more verification. All of the 6-component wind loads including forces and moments along the three axis were represented on a non-rotating coordinate system fixed at the apex of rotor hub. The calculated wind loads are applicable for the dynamic analysis of the wind turbine system, or obtaining the over-turning moment at the foundation of support structure for wind turbine system.

• Journal of Drive and Control
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• v.8 no.1
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• pp.50-54
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• 2011

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.35 no.1
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• pp.1-8
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• 2015

Wind power systems have gained much attention due to the relatively high reliability, good infrastructures and cost competitiveness to the fossil fuels. Advances have been made to increase the power efficiency of wind turbines while less attention has been focused on structural integrity assessment of structural sub-systems such as towers and foundations. Among many parameters for integrity assessment, the most perceptive parameter may be the induced horizontal displacement at the hub height although it is very difficult to measure particularly in large-scale and high-rise wind turbine structures. This study proposes an indirect displacement estimation scheme based on the combined use of inclinometers and accelerometers for more convenient and cost-effective measurements. To this end, (1) the formulation for data fusion of inclination and acceleration responses was presented and (2) the proposed method was numerically validated on an NREL 5 MW wind turbine model. The numerical analysis was carried out to investigate the performance of the propose method according to the number of sensors, the resolution and the available sampling rate of the inclinometers to be used.