• New & Renewable Energy
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• v.4 no.3
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• pp.45-50
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• 2008

GFRP based composite rotor blades were developed for 750 kW & 2 MW wind turbines. The blade sectional geometry was designed to have a general shell-spar and shear web structure. For verifying the structural safety under all relevant extreme loads specified in the GL guidelines, the structural analysis of the rotor blades was performed using commercial FEM codes. The static load carrying capacity, blade tip deflections and natural frequencies were evaluated to satisfy the strength and stability requirements. Full-scale proof tests of rotor blades were carried out with optical fiber sensors for real-time condition monitoring. Finally, the prototype of each rotor blade passed all proof tests for GL certification.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.300-303
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• 2006

The rotor blade of a helicopter is the key structural units and provides three components such as vertical lifting force, horizontal propulsive force and control force. With advancements in aerospace technology, composite materials have been widely used in lightweight structures. In addition, composites show great potential on the design of rotor blades due to the advantages of strength, durability and weight of the materials. In the operational condition of a helicopter, it is required the vibration characteristics of the rotating blades for avoiding resonance and analysis of efficient performance prediction et al. In this study, the CAMRAD-II is used for analyzing the vibration characteristics of rotating composite blades. The effects of rotating speed and collective angles are investigated. Also, the numerical results are compared with experimental data.

• 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.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.26 no.6_spc
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• pp.736-743
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• 2016

This study describes optimization methods for adjustment of helicopter main rotor tracking and balancing (RTB). RTB is a essential process for helicopter operation and maintenance. Linear and non-linear models were developed with past RTB test results for estimation of RTB adjustment. Then global and sequential optimization methods were applied to the each of models. Utilization of the individual optimization method with each model is hard to fulfill the RTB requirements because of different characteristics of each blade. Therefore an ensemble model was used to integrate every estimated adjustment result, and an adaptive method was also applied to adjustment values of the linear model to update for next estimations. The goal of this developed RTB adjustment optimization program is to achieve the requirements within 2 run. Additional tests for comparison of weight factor of the ensemble model are however necessary.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.3
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• pp.201-209
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• 2011

An unsteady RANS analysis study of the 3-D flow around the NREL Phase VI horizontal axis wind turbine(HAWT) was performed using sliding mesh approach. Two different analysis models such as rotor-only and rotor with tower/nacelle were constructed to investigate the blade/tower interaction. Analysis results for the rotor with tower/nacelle were compared with the corresponding NREL's experimental data which produced fairly good validation of the present CFD model. Comparison of flows around those two models also clearly showed the blade/tower interaction even it was small for upwind configuration. Other visualization results and integrated aerodynamic loads including torque of the blade demonstrated the effective unsteady flow simulation capability of the present CFD model.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.5
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• pp.390-397
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• 2014

BO-105 helicopter applies hingeless rotor hub system and blade root uses a flexure of hingeless rotor hub system. So bending stiffness reinforcement for flexure was conducted for preparation of whirl tower test using BO-105 blade. Bending moment of flexure area was calculated with FE modeling of section shape for stiffness reinforcement of flexure and thickness of composite material for reinforcement was chosen. Flexure bending stiffness reinforcement was conducted and bending stiffness measurement test was performed before and after bending stiffness reinforcement. And the test data are compared with analysis results.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.183.2-183.2
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• 2010

본 개발에서의 해상용 풍력발전기는 크게 허브와 블레이드를 합한 상부 구조물, 전기 발전기와 연결 조인트의 중간구조물, 각종 제어 장치가 들어있는 제어박스로 나누어진다. 상부 구조물은 Circular Hub 타입의 Darrieus 형상으로 양력(lift)을 이용한 회전력이 발생하며, Circular Hub 타입은 기존의 허브와 블레이드를 연결하여주는 암(arm)에 의해 유발되는 항력토크를 최소화 하기 위한 신개념 형상설계가 이루어 졌으며, 저속에서 우수한 회전특성을 가진다. 이는 바람을 받아 기계적 에너지로 전환 하는 역할을 하며, 풍력발전기의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 중간구조물의 전기발전기는, 상부에서 발생된 기계적 에너지를 이용하여 전기적 에너지로 전환 하는 역할을 수행한다. 이렇게 전환된 전기적 에너지는 하부의 제어박스를 거쳐서 해상용 부이(buoy)의 하단에 위치한 베터리 뱅크로 전달, 저장되어 부이에서 쓰이는 전력을 충당하게 된다. 한편 본 개발은 풍력발전기의 공력하중 해석과 로터블레이드의 설계, 풍력발전기의 구조, 진동해석, MPPT 제어컨트롤러와 Breaking controller, 풍동 및 차량시험을 통한 성능평가 및 분석 등의 순으로 개발을 수행하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.7
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• pp.542-550
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• 2018

This paper presents design of a bearingless main rotor of SNUF (Seoul National University Flap) blade equipped with active trailing-edge flap to reduce the hub vibratory loads during helicopter forward flight. For that purpose, sectional design of the flexbeam is carried out using the thin-walled composite material rotating beam vibration analysis program (CORBA77_MEMB) in EDISON. Using the multi-body dynamics analysis program, DYMORE, blade dynamic characteristics and those of the loads control are examined using the active trailing-edge flap in terms of the flexbeam sectional design.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.97-97
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• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.6
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• pp.503-508
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• 2007

In this study, the aeroelastic response and stability of bearingless rotors are investigated using a large deflection beam theory. The outboard main blade, flexbeam, and torque tube are all assumed to be an elastic beam undergoing arbitrary large displacements and rotations. The finite element equations of motion obtained from Hamilton's principle. Two-dimensional quasi-steady strip theory is used to evaluate aerodynamic forces. In hover, the modal approach method based on coupled rotating natural modes is used for the stability analysis. In forward flight, the nonlinear periodic blade steady response is obtained by integrating the full finite element equation in time through a coupled trim procedure with a vehicle trim. The results of the full finite element analysis using the large deflection beam theory are compared with those of a previously published modal analysis using the moderate deflection-type beam theory.