• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.56-59
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• 2012

최근 신재생 에너지 분야 가운데 풍력발전에 대한 관심이 높아지면서 관련 산업 분야의 연구 또한 활발히 수행되고 있다. 풍력발전기의 경우 초기 설치에 고가의 비용이 필요하며, 고장 발생 시 일반적으로 풍력발전기의 동작을 멈추게 한다. 본 논문에서는 풍력발전기의 Nacelle에서 발생하는 다양한 센서데이터를 수집하는 Bottom에서의 제어시스템을 다중화하여 고장 발생 시에도 풍력발전기의 중단 없이 지속적으로 에너지 생산이 가능하게 하는 고가용성 데이터베이스 시스템에 관한 것이다. 본 논문을 통해 개발된 고가용성 시스템을 통해 풍력 발전기의 높은 안정성을 보장하며, 수집된 데이터를 분석함으로서 고장에 대한 예측이 가능하다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제38권7호
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• pp.29-38
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• 2009

지난 20년간 급속한 발전을 통하여 회전 블레이드의 직경이 126 m, 나셀까지의 높이가 약 130 m에 이르는 6,000 kW의 용량을 가지는 풍력발전기가 개발되었다. 세계적으로 풍력발전의 필요성과 중요성이 인식되어 2008년 현재 약 120,000 MW의 설치 용량을 기록하고 있다. 풍력터빈(wind turbine)과 그 부품의 기계적인 성능평가의 종류와 방법은 많은 사람들의 관심인 것으로 판단한다. 우선 풍력터빈을 구성하는 주요 핵심부품은 블레이드, 증속장치, 발전기 등이며, 세부 구성 부품으로 허브, 핏치와 요베어링, 주축베어링, 타워 등이 있다. 주요핵심 부품인 블레이드, 증속기, 발전기 등의 성능평가가 중요한 이슈이다. 또한 모든 구성품을 조립하여 초기의 설계사양에 따라서 제조되고 최종성능이 발휘되는지 여부를 현장시험을 통하여 성능평가과정을 거치게 되는데 이 과정은 풍력터빈의 성능평가라고 하며 주요 평가대상은 출력성능(power performance), 소음(noise), 하중(load), 전력품질(power quality) 등 4가지 항목을 집중적으로 측정하여 개발된 풍력터빈의 전반적인 성능을 평가하게 된다. 본 투고에서는 핵심부품인 블레이드, 증속기, 발전기에 대한 시험기술과 풍력터빈의 성능평가 항목인 4개 측정 항목에 대하여 기술하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2010년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.554-556
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• 2010

풍력발전기의 수요가 유럽에서 북미, 아시아로 확대되고 있으며, 육상 풍력발전에 비해 대형 발전기 설치에 공간적 제약이 없는 해상 풍력발전이 선진국들에 의해 채택되고 있고 발전기의 대형화(Repowering)를 통한 에너지효율 증대, 단위 용량당 건설비 감소 등의 유리한 점 때문에 풍력발전기가 대형화되는 추세이다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.182-189
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• 2011

전 세계적으로 대체에너지 개발이 활발해지면서 국내에서도 풍력발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 풍력발전을 신재생에너지 중에서 가장 상업화에 앞서 있으며 급속한 시장 확대와 산업의 발전을 가져온 분야이다. 1990년대에 개발되어 설치 운용되고 있는 약 20만대의 0.5 MW ~ 3 MW급 중대형 풍력발전기가 세계 여러 곳에서 상업발전을 하고 있으며, 국내에서는 제주도 행원풍력발전단지에 1998년부터 2003년 4월까지 총 15기(약 203억 원 투입)의 풍력 발전기가 도입되어 세워져 있으며, 1998년 8월에 600kW 풍력발전기 1 2호기의 상업운전을 최초로 시작하였다. 최근 풍력발전기의 설치 환경이 육상에서 해상으로 변하면서 5MW급 초대형 풍력발전기의 상용화가 시도되고 있으며 수요 또한 급증하고 있다. 본고에서는 전량 수입에 의존하고 있는 풍력발전기의 핵심 부품인 Yaw system(yaw bearing & drive)의 국내외 시장 동향과 초대형 요 베어링 및 고 강성 유성기어 감속기의 특성을 분석하였으며, 특히 전략적 국산화 개발필요성을 강조하였다.

• 기계저널
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• 제54권7호
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• pp.51-55
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• 2014

이 글에서는 풍력발전기 핵심부품인 유성기어박스의 구조 및 특징에 대해 알아본 후 고장 진단을 위해 어떤 기술들이 개발되었는지를 알아본다. 그리고 유성기어박스 고장 진단에 있어 예상되는 어려움과 그것을 해결하기 위한 고장 진단 기술 및 향후 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.3-6
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• 2011

IT 기술의 발전에 따른 전력 사용량 증가로 인해서 친환경 재생 에너지에 대한 관심이 집중되고 있는 상황으로 다양한 재생 에너지자원 가운데 풍력에너지 개발이 전 세계적으로 급속히 증가하고 있다. 그러나 풍력발전기를 제어하는 제어기의 소프트웨어·하드웨어적인 문제로 인해 불규칙한 에너지 생산과 유지보수를 위한 비용이 증가함에 따라 최근에는 풍력제어기의 고장분석 및 고장 감내 제어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이다. 본 논문에서는 이와 같은 풍력발전기가 지속적으로 일정한 에너지 생산과 유지보수 절감이 가능하도록 하기 위해 풍력제어시스템 차원에서의 고장에 대해서 감내 가능한 고가용성의 미들웨어에 대한 구조를 제안한다. 풍력제어시스템의 고 가용성 미들웨어는 가상 운영체제를 기반으로 이중화 구조를 가지고 있으며, 주 운영체제에서 소프트웨어적인 고장이 발생 시 다음 우선순위의 가상 운영체제에서 지속적인 서비스를 제공할 수 있도록 각각의 가상 운영체제 환경을 관리한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.663-667
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• 2017

최근 화석연료의 사용으로 인한 연료고갈 및 환경문제가 대두되고 있으며 이를 해결하기 위한 대체에너지 개발이 시급한 실정이다. 풍력에너지는 대체에너지 중 지속적으로 무제한 사용할 수 있고 공해물질 배출이 없는 청정에너지로 각광받고 있다. 풍력발전은 바람에너지가 로터 블레이드를 통해서 운동에너지로 변환되고 다시 발전기를 통해서 전기에너지를 발생시키는 에너지 변환기술이며, 풍력발전기의 중요부품인 블레이드의 설계 및 제작은 매우 중요한 요소이지만, 우리나라는 이에 대한 기초자료 및 핵심기술 등이 부족하여 아직도 중요부품들을 외국에서 수입하여 사용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 저 풍속에서도 발전 가능한 다층형 구조의 블레이드를 소형풍력발전기에 적용하여 풍속 및 블레이드 개수에 따른 발전기의 출력특성을 분석하였다. 연구결과, 최대풍속 8m/s일 때 블레이드 3개를 적용하면 블레이드를 1개 및 2개를 적용했을 때보다 발전기 출력전압은 33% 및 18%로 증가되었고, 발전기 출력전류는 33% 및 15%로 증가되었으며 발전기 RPM은 23% 및 13%로 증가되었다. 본 연구에서다층형 구조의 블레이드를 소형풍력발전기에 적용한 결과 발전기의 출력특성이 향상되었고 저 풍속에서도 전기에너지의 수집이 가능함을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.186.3-186.3
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• 2010

본 논문은 우리나라와 같이 평균풍속이 낮고 바람 방향이 수시로 변하는 지역에 적합한 풍력발전 시스템에 관하여 논한다. 특히, 풍향에 상관없이 효율을 보장하고, 아주 약한 풍속 조건에서도 기동(Cut-in)되며, 낮은 평균풍속 5~6m/s인 지역에서도 경제적으로 풍력발전 단지의 구축이 가능하며, 다양한 지역에 설치가 가능하고, 소음이 적고 친(親) 환경적이며, 양산이 가능해 납기를 예측할 수 있으며 그리고 모든 부품 및 시스템의 국산화가 가능해야 한다는 7가지 조건을 만족하는 풍력발전시스템으로 이를 실현시키기 위하여 현재 풍력발전시스템의 가장 앞선 요소기술(state-of-the-art technology)인 직접구동 방식, 적층식, STR 블레이드, AFPM동기발전기, 자기부상 및 전자브레이크 등 5가지 기술을 복합 융합하여 최고의 효율 및 성능을 보장해 주는 적층 연곡형 시스템이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4186-4192
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• 2012

풍력발전기가 경제적, 환경적 요인에 따라 대형화, 해상화 되고 있어 접근이 어렵고, 부품 및 유지보수 비용이 증가하고 있다. 풍력발전기 상태 모니터링을 통하여 고장 요소를 최소화 하고, 고장 시 2차 사고를 예방하여 운영유지 및 보수비용을 낮추고 신뢰성을 증가시켜야 한다. 본 논문에서는 IEC 61400-25-2에서 표준으로 추진하는 풍력발전기 모니터링에 적합한 센서 중 실제 풍력발전기 상태 모니터링에 필요한 온도, 습도, 전압, 전류, 풍향, 풍속 센서를 ZigBee 무선 통신 소자와 결합하여 무선 센서노드를 구성하고 이를 이용한 간단한 네트워크를 통하여 센서 신호를 전송한다. 각 무선 센서노드에서 전송되는 신호는 라우터를 통하여 중앙 모니터링 터미널에 전송한다. 또한 LabVIEW로 신호를 수집 및 처리하고, TCP/IP 통신 변환을 통해 인터넷 환경이면 언제 어디서든지 사용자 및 관리자가 모니터링 할 수 있도록 한다.

• 기계와재료
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• 제21권2호
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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.