• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.137-140
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• 2004

풍력발전은 태양광발전과 더불어 대체에너지의 큰 축을 이루고 있는 대체에너지 시스템이다. 풍력발전은 축의 방향에 따라 수직축과 수평축 풍력발전으로 나뉘는데, 국내외 보급되고 있는 대부분의 시스템은 수평축 발전시스템이다. 이 시스템들은 3개의 날개를 가지는 블레이드를 사용하고 있다. 대용량으로 갈수록 블레이드의 크기는 커지고 시스템에서 발생되는 소음문제, 시스템 운용에서 오는 안정성 등 많은 문제들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 보완하고자 수직형 풍력발전시스템을 제안하였으며, 이를 위해 발전시스템의 주요 구성품인 수직형 특수 블레이드를 제안하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1516-1518
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• 2004

풍력발전은 태양광발전과 더불어 대체에너지의 큰 축을 이루고 있는 대체에너지 시스템이다. 풍력발전은 축의 방향에 따라 수직축과 수평축 풍력발전으로 나뉘는데, 국내외 보급되고 있는 대부분의 시스템은 수평축 발전시스템이다. 이 시스템들은 3개의 날개를 가지는 블레이드를 사용하고 있다. 대용량으로 갈수록 블레이드의 크기는 커지고 시스템에서 발생되는 소음문제, 시스템 운용에서 오는 안정성 등 많은 문제들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 보완하고자 수직형 풍력발전시스템을 제안하였으며, 이를 위해 발전시스템의 주요 구성품인 수직형 특수 블레이드를 제안하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.11
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• pp.1331-1337
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• 2013

This study deals with the structural optimization of hybrid vertical-axis wind turbine blades using a response surface method (RSM). The structural analysis results suggest that the stress of hybrid vertical-axis wind turbine blades exceeds the yield strength. Optimization techniques are then applied to structural design to ensure a safe structure. First, the design factors that strongly influence the structural response are identified. The RSM was applied based on the design of experiments. The objective function and constraint terms set the weight and allowable stress, respectively. Furthermore, sensitivity analysis was conducted to indicate the effects of the design factors on the stress and weight. Finally, structural design was performed for the hybrid vertical-axis wind turbine blade.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.7
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• pp.644-651
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• 1991

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.796_797
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• 2009

1kW급 저소음 수직형 풍력발전기용 동기발전기 설계에 대해 설명한다. 낮은 풍량에 유리한 수직형 블레이드 특성에 맞춰 발전기는 코깅 토크가 낮아야 하며, 고효율화를 위해 다극형 설계가 유리하다. 현제 국내 수직형 풍력에 적합한 발전기가 대부분이며 수직형 풍력발전기에 적합한 낮은 코깅 토크의 발전기는 일반화 되어있지 않다. 본 논문에서는 동기발전기 최적 설계를 통해 코깅토크를 최소화 시켰고, 다극형 형태를 통해 낮은 풍량에서 고효율 출력을 만들어낼 수 있도록 200rpm에서 역기전력 96V, 1kw의 정격출력을 가지도록 설계 하였다. 수직축형태의 블레이드에 구조에 맞춰 축계통형 발전기 구조를 가지고 있고, 유한요소해석법을 이용 회전자, 고정자, 권선법, 영구자석 등의 구조를 최적화 시켰다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.12
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• pp.88-92
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• 2017

Owing to the depletion of fossil energy, wind power is attracting attention as a promising environmentally friendly alternative energy source, because it is abundant, renewable, and non-polluting. Wind turbines are divided into horizontal axis wind turbines (HAWTs) and vertical axis wind turbines (VAWTs) according to the direction of the rotating shaft. VAWTs have a low power generation efficiency, but are not affected by the wind direction and, thus, no yaw system is required and their structure is simple. Small VAWTs are attracting much attention because they can generate power even at low wind speeds. In this study, the output voltages and output currents of small VAWTs with gyromill type, hinge type and double door type blades capable of generating power even at low wind speeds were analyzed at variable wind speeds in the range of 1~11 m/s. At the maximum wind speed of 11m/s, the application of the double door type blades achieved 67% and 9% higher wind turbine output voltages than that of the gyromill type and hinge type blades, respectively. As regards the wind turbine output currents, the application of the double door type blades gave rise to 93% and 5% higher results than that of the gyromill type and hinge type blades, respectively. Through this study, the excellent output characteristics and commercialization potential of the double door type blades, which can generate power both at low and high wind speeds, were confirmed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.64.2-64.2
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• 2011

해상용(offshore) 부이(bouy)는 선박의 항로를 지시하거나 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물을 알리기 위해 사용 되며, 야간을 위해 등화장치를 설치한 것을 등부표라 한다. 등부표는 야간 점등을 위해 자체 전력 생산시스템을 갖추고 있으나, 기존의 태양광을 이용한 전력 시스템은 해상 환경에 따른 제약이 많아 안정적인 운영이 어려우므로 풍력 발전기(wind turbine)를 이용한 하이브리드 전력 생산시스템으로의 전환이 필요한 실정이다. 선행 연구는 수직축(vertical axis) 양력(lift) 및 항력(drag) 조합형 해상용 풍력발전기 개발에 대하여 수행하였으나, 본 논문에서는 풍력발전기의 효율 증대를 위해 날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 수직축 풍력발전기 특성에 대하여 연구하였다. 풍력발전기의 설치조건은 선행연구와 동일하게 등명구 교체 작업을 원활하게 하기 위하여 설치 공간을 $1m{\times}1m$로 제한하였으며, 등부표의 구조를 고려하여 최상단에 지지 프레임을 별도로 구성 하였다. 풍력발전기의 블레이드는 0.6mm의 알루미늄 박판을 절곡하여 NACA 4418의 외형을 가지도록 제작하였고, 블레이드 설계 시 에어포일의 후면부를 절개하여 양력과 항력을 효과적으로 이용하며 저속과 고속에서 높은 효율을 가지도록 설계하였다. 또한 블레이드 날개 길이와 후면부 절개 비율에 따른 풍력발전기 특성을 실험을 통해 비교하여 기준 해상 풍속에서 블레이드 설계 최적화를 수행하였으며 비교 모델 대비 약32% 발전량이 증가한 설계변수 조합을 구하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.8
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• pp.693-702
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• 2015

This paper presents the performance characteristics of a Darrieus-type vertical-axis wind turbine (VAWT) with National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) airfoil blades. To estimate the optimum shape of the Darrieus-type wind turbine in accordance with various design parameters, we examine the aerodynamic characteristics and separated flow occurring in the vicinity of the blade, the interaction between the flow and blade, and the torque and power characteristics that are derived from it. We consider several parameters (chord length, rotor diameter, pitch angle, and helical angle) to determine the optimum shape design and characteristics of the interaction with the ambient flow. From our results, rotors with high solidity have a high power coefficient in the low tip-speed ratio (TSR) range. On the contrary, in the low TSR range, rotors with low solidity have a high power coefficient. When the pitch angle at which the airfoil is directed inward equals $-2^{\circ}$ and the helical angle equals $0^{\circ}$, the Darrieus-type VAWT generates maximum power.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.18 no.1
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• pp.29-36
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• 2024

Recently, the concept of Urban Air Mobility (UAM) has expanded to Advanced Air Mobility (AAM). A tilt rotor type of vertical take-off and landing aircraft has been actively studied and developed. A tilt-rotor aircraft can perform a transition flight between vertical and horizontal flights. A blade pitch angle control system can be used for flight stability during transition flight time. In addition, Individual Blade Control (IBC) can reduce noise and vibration generated in transition flight. This paper proposed Disturbance Observer Based Control (DOBC) and Time Delay Control (TDC) for individual blade control of an Electro-Mechanical Actuator (EMA) based blade pitch angle control system. To compare and analyze proposed controllers, numerical simulations were conducted with DOBC and TDC.

• New & Renewable Energy
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• v.2 no.3
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• pp.23-30
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• 2006

Need developments of substitute energy to solve problem of global warming by excess use of fossil energy, excess discharge of carbon dioxide. wind power generation system is all-important energy in next generation as clean energy. Environmental pollution of wind power generation system is not exhausted entirely. And, electric-power generation system cost is cheap than other energy. Wind Generation system that is supplied much present is most horizontality style blade structure. But, Horizontal style structure is serious noise and there is problem in stability of blade. We designed special blade solve to this problem. And, manufactured vertical axis wind power generation system because using blade. Also, developed assistance power generator to increase driving efficiency ago wind power generation. We expect this devices that is such cover shortcoming of wind power generation system.