• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.28-28
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• 1999

본 연구는 이전 연구에서 500KW급 중형 수평축 발전기를 설계하였던 경험을 토대로 750KW급 대형 수평축 풍력발전용 복합재 회전날개를 개발하기 위해 수행되었다. 회전날개의 대형화에 따른 구조강도 확보 및 경량화 문제를 해결하기 위해 날개의 단면구조를 변경하였고, 주 하중을 받는 스파부분을 보강하였으며, 취급이 어렵고 가격이 비싼 노맥스 허니컴 대신에 폼을 사용한 샌드위치 구조를 적용하였다. 또한 경량화를 위해 금속재 플렌지형 허브부분 접합방식을 삽입볼트 접합방식으로 구조 설계를 변경하였다. 이러한 복합재 회전날개의 구조적 안정성을 확인하기 위해 상용 유한요소 해석 코드인 NISA II를 사용하였으며, 선형정적해석, 고유진동수해석, 국부 좌굴해석 등을 수행하여, 무게의 증가는 최대한 억제하면서 대형화에 따른 구조강도의 확보가 이루어졌음을 확인하였고, 피로수명해석을 통하여 20년 이상의 요구 수명을 만족함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.39-39
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• 1998

본 연구는 500KW급 수평축 풍력발전기용으로 개발된 회전날개의 시제품 제작에 앞서 축소모델에 대한, 이론적으로 예측된 공력성능과 신축에 의한 공력성능을 비교 검토함으로서, 설계결과를 검증하고, 필요한 경우 설계를 보완하여 개발위험도를 최소화하기 위해 수행되었다. 시험모델의 크기는 실제의 5%로서 직경이 2.1m이며 날개의 시위길이는 0.2r/R에서 0.101m, 날개끝에서 0.043m 이고, 날개단면형 상온 FX-S-03-182이다. 블레이드의 재질은 Glass/Epoxy 복합재료로 제작되었으며, 실제 풍황을 모사하기 위해 자연풍 상태에서 실험하였다. 실험장치의 구성은 15m 높이의 타워에 회전날개와 전자브레이크 및 각종 센서를 장착하였고, 날개가 회전하기 시작하면 제동장치에 의해 부하를 주면서 토크, 회전수, 풍속 등을 각각의 센서로부터 자료획득장치를 통해 자료처리를 할 수 있도록 하였다. 실험하는 동안 풍속은 4m/s-13m/s 정도로서 시동 풍속인 4m/s와 정격풍속인 12m/s를 포함하여 회전날개의 전체적인 특성을 파악하기 용이하였고, 이론적인 예측성능과 측정된 성능을 비교 검토한 결과 비슷한 결과를 얻어 공력설계 및 해석 방법을 검증하였다.

• Journal of Institute of Convergence Technology
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• v.13 no.1
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• pp.35-40
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• 2023

편대 비행중인 선행 항공기에서 발생한 후류는 후행 항공기의 공력특성 및 비행 안정성에 영향을 준다. 최근에는 편대 비행 하는 무인기에서 발생하는 후류의 거동에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 푸리에-스펙트럴법을 이용하여 편대 비행 중인 XQ-58A 무인기에서 발생한 후류의 거동에 대한 연구를 수행하였다. 3개의 무인기 사이의 수직/수평 거리를 조절하여 편대 비행 대형을 바꾸어가며 와 거동을 계산하였다. 항공기 날개 간 수직/수평 이격 거리 매우 근접하는 경우 와들이 날개에서 멀리 떨어지지 못하고 주변에서 거동하였으며, 상대적으로 날개 사이 거리가 멀 경우 빠르게 와들이 하강하였다. 추후 연구에서는 와 거동과 항공기의 날개에 공력 특성 사이의 관계에 대한 연구를 수행하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.20-20
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• 1999

고대로부터 이용되어온 풍력에너지는 특히 풍황이 양호한 서유럽을 중심으로 꾸준히 개발되어 왔다. 최근 세계 여러 나라에서는 화석에너지의 고갈과 심각한 환경오염 문제 등으로 인하여 청정에너지의 개발에 많은 투자를 하고있으며 이에 따라 우리 나라에서도 풍력발전기의 개발이 진행되고 있다. 풍력에너지의 효율적인 이용을 위해서 여러 가지 형태의 발전시스템이 시도되어 왔으나 최근에는 성능 및 효율성이 우수하고 일정 출력을 낼 수 있도록 깃 각 조정이 가능한 수평축 풍력발전시스템이 주로 사용되고 있으며 대형화함으로서 대두되는 경량화 문제를 해결하기 위해 복합재를 이용한 회전날개를 개발하여 이를 사용하고 있다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.3 no.3
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• pp.40-46
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• 1999

Aerodynamic performance and starting characteristic of wind turbine blade are important factors that determine the whole system as rated power, operating method, etc. Therefore, starting characteristic according to aerodynamic performance, wind speed and blade pitch angle should be examined while wind turbine blade is designed. In this study, the aerodynamic analysis program of 750㎾ class horizontal axis wind turbine blade was developed and to certify this program, the aerodynamic performance of the commercialized blade was analyzed with it. The analysis result was corresponding to the value presented from manufacturer. And the starting analysis program was developed on the basis of the developed aerodynamic analysis program and starting analysis was performed. As a result, it was confirmed that variable speed operation and variable pitch control are profitable to wind turbine used in low wind speed as our country.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.17 no.1
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• pp.20-26
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• 2014

It is essential to consider the effect of blade deformation in order to design a better tidal stream turbine being operated in off-design condition. Flow load causes deformation on the blade, and the deformation affects the turbine performance. In the present study, CFD analysis procedures were developed to predict open water performance of horizontal axis tidal stream turbine (HATST). The developed procedures were verified by comparing the results with existing experimental results. Fluid-structure interaction (FSI) analysis method, based on the verified CFD procedure, have been carried out to estimate the turbine performance for a turbine with flexible composite blades, and then the results were compared with those for rigid blades.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.20 no.1
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• pp.23-27
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• 2011

This study analyzes about the variation of pressure and stream velocity according to the movement of tail wing. The pressure at the front part of airplane becomes lower than at the rear part and the stream velocity has decreased by being bumped against the wing of airplane. The pressure at the front part of rudder becomes higher than at its rear part according to the movement of rudder among the tail wings of airplane. The more stream velocity becomes decreased, the more rudder spreads out. As the tail wing of airplane folds, the pressure at its front part becomes higher. And the pressure at its rear part becomes lower than at its front part. The more tail wing of airplane folds, the more stream velocity becomes decreased.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.3 no.3
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• pp.47-52
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• 1999

Fatigue test is an essential procedure in the dynamic structure design. It is performed to confirm that the structure should safety the required life. In this study, fatigue life for 750㎾ class horizontal axis wind turbine composite blade was investigated. Required fatigue stress was calculated by fan Bond's empirical equation and S-N linear damage method. Fatigue load for FEM analysis was calculated using load spectrum through experiments and Spera's method. Service fatigue stress was obtained by FEM with the calculated fatigue load. From comparison of the fatigue stresses, fatigue life over 20 years was confirmed.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.4 no.1
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• pp.22-29
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• 2000

In this study, the 750㎾ scale composite blade for the horizontal axis wind turbine system was designed and manufactured, and it was tested and evaluated by the specific structural test rig. In the test, it was found that local bucklings at the trailing edge of the blade and excessive deflections at the blade tip were happened. In order to solve these problems, the design of blade structure was modified. after improving the design, the abrupt change of deflection at the blade tip was reduced by smooth variation of the spar thickness and the local buckling was removed by extending the web length. The modified design was analyzed by the FEM, the safety and stability of th blade structure.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.38-38
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• 2000

풍력 발전용 회전 날개는 대형화되면서 종래의 목재나 금속재료로는 구조적 강도, 강성 및 피로수명, 경제성 등을 만족하지 못하게 되었고, 이를 보완하기 위해 복합재료의 사용이 불가피하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 국내업체에서 생산하여 그 물성이 입증된 E-glass/Epoxy 복합재료를 사용하여 국내 기상조건에 적합한 풍력발전용 회전날개를 개발하였다. 그러나, 개발된 회전날개는 국내 기상조건에 적합하도록 설계된 것으로서 해외로 수출할 경우 국내보다 풍속이 큰 지역에서는 구조적 안정성 및 피로수명을 만족할 수 없게 된다. 즉, 개발된 회전날개의 외국시장 진출을 위해서는 국제규격에 따른 하중의 정의와 구조설계의 개선이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IEC 1400-1의 국제규격을 검토하여 이를 만족하도록 회전날개의 구조설계를 수행하였다. 그 결과 국제규격에 명시된 강도 및 피로수명을 만족하는 구조설계 결과를 얻을 수 있었다.