• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.36.1-36.1
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• 2011

풍력개발 기술이 발전함에 따라 풍력발전시스템이 점차 대용량화되는 추세이며, 경제성 있는 풍력단지 건설을 위해 점차 대단지화 되어가고 있는 실정이다. 이로 인해 풍력 발전단가(Cost of electricity, COE)도 개선되고 있다. 풍황이 양호한 풍력발전단지의 경우, 풍력발전 COE는 현재 50~60원/kWh 수준으로 타 신재생에너지원에 비해 경쟁력이 높고, 석탄 화력의 COE와 비교해 봐도 동등한 수준 혹은 더욱 경쟁력 있는 수준으로 감소하였다. 풍력발전단지 조성을 위해서는 시스템의 효율과 고효율, 저비용의 풍력발전시스템을 풍황이 좋은 지역에 설치할 때 낮은 COE를 가지는 경제성 있는 발전단지가 가능하다. 동급 용량 풍력발전시스템을 같은 지역에서 설치하여 에너지생산량을 증대시키기 위해서는 블레이드 지름의 증가시켜 유량을 증가시키거나 타워의 높이를 증가시켜 풍속을 증가시키는 방안이 있다. 이 경우 블레이드 길이와 타워 높이 증가에 의한 시스템 비용의 증가가 발생하는데, 에너지생산량 증가에 의한 수익비용과 시스템 비용 증가에 의한 자본비용은 서로 반비례로 영향을 미친다. 이를 위해 최소의 COE의 최대의 순현재가치(Net Present Value, NPV)를 갖는 목적함수로 두고 블레이드의 최적 길이와 타워의 최적 높이를 선정하였다.

• 기계와재료
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• v.22 no.2
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• pp.72-81
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• 2010

본고에서는 유럽, 미국, 일본에서 활발하게 수행되고 있는 해상 풍력발전시스템을 위한 부유식 플랫폼에 대한 연구활동 및 기술내용에 대해서 논하고자 한다. 아직까지 부유식 해상 풍력발전 시스템이 실증되지는 않았지만 현재 실증을 추진하고 있으며, 앞으로 늦어도 10년 내에 부유식 해상풍력 발전단지의 조성이 가시화 될 것으로 예상하고 있다. 본고를 통하여 지금까지 부유식 해상풍력 발전시스템으로 제안된 여러 가지 형태의 개념설계안을 검토하였다. 육지 면적이 좁고 인구밀도가 높은 반면에 삼면이 바다로 둘러싸여 있는 우리나라에서도 부유식 해상 풍력발전 시스템 기술개발이 필요할 것으로 판단된다. 이를 위하여 우선적으로 풍력발전 시스템 자체의 성능을 예측하고 해석할 수 있는 프로그램의 개발과 해상에서 이를 지지하는 플랫폼의 거동예측 프로그램을 결합한 시스템적인 설계해석 프로그램의 자체개발 및 보유가 필요하다. 이를 위해서는 풍력발전 분야의 전문가들뿐만 아니라 플랫폼을 설계할 수 있는 해양공학 분야의 전문가들과의 융합연구가 요망된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.57-58
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• 2007

풍력발전은 신재생에너지 설비 개발에 대한 적극적인 정책지원 등으로 인하여 이의 확대 보급이 가속화 되고 있다. 반면에 풍력발전은 특성상 전력품질 적정 유지 및 전력공급 신뢰도 측면에서 기존의 발전시스템에 비하여 상대적으로 취약한 형태이다. 따라서 전력계통에서 풍력발전 비중이 증가됨에 따라 나타날 수 있는 계통안정도 변화와 같은 동특성 분석이 절실히 요구되고 있다. 본 논문은 풍력발전시스템을 전력계통에 연계하여 이의 동특성을 해석하기 위해 풍력발전시스템을 모의하고 이의 영향을 검토한 사례이다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.2
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• pp.243-250
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• 2010

As the wind has become one of the fastest growing renewable energy sources, the key issue of wind energy conversion systems is how to efficiently operate the wind turbines in a wide range of wind speeds. Compared to fixed speed turbines, variable speed wind turbines feature higher energy yields, lower component stress and fewer grid connection power peaks. Generally, measurement of wind speed is required for the control of variable speed wind turbine system. However, wind speed measured by anemometers is not accurate owing to various reasons. In this work, a new control algorithm for variable speed wind turbine system based on Kalman filter which can be used for the estimation of wind speed and artificial neural network which can generate optimum rotor speed is proposed. Also, to verify the feasibility of the proposed scheme, various simulation studies are carried out by using Simulink in Matlab.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.117-122
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• 2000

풍력발전시스템은 일정속과 가변속 풍력발전시스템으로 나누어진다. 일정속 풍력발전시스템은 유도발전기를 이용한 시스템이 주종을 이루고, 가변속 풍력발전시스템은 동기발전기-인버터로 이루어진다. 본 논문에서는 피치컨트롤이 장착된 두 시스템을 분석하여, 피치컨트롤의 제어 알고리즘을 유도하고 공기역학적 출력제어 국면에서 두 시스템의 출력제어를 비교 분석하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.6
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• pp.767-774
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• 2011

In recent years, wind turbine system has been considered as the most efficient renewable energy source. Wind turbine system is a complex system which is composed of blade, generator and inverter systems. Recently, lots of researches on fault detection and diagnosis of wind turbine system have been done. Most of them are related with the fault diagnosis of mechanical elements using bivration signal. In this work, a new type of inverter fault detection and diagnstic algorithm is proposed. Furthermore, extensive simulation studies and practical experiments are carried out to verify the proposed algorithm.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.28 no.2
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• pp.42-49
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• 2008

제주 행원 풍력발전단지 내의 풍력발전시스템을 대상으로 연도별 풍력발전시스템의 운전특성과 고장원인이 분석되었다. 이용된 데이터는 2005년과 2006년 4월에서 9월 사이의 기상데이터와 풍력발전기의 운전데이터이다. 그 결과, 풍력자원은 해에 따라 변동이 있음을 확인할 수 있었고, 풍력발전기의 발전량 역시 해에 따라 변동함을 알 수 있었다. 또한 풍력발전기의 고장 또는 정지로 인하여 발전량이 떨어지고 있음을 확인하였고, 후류로 인한 발전량 손실도 추정할 수 있었다. 같은 해에 풍력발전기 1, 2호기를 운전 개시하였지만, 고장 또는 정지원인은 일관성이 없이 다양함을 알 수 있었다. 이 연구에서 시스템이 가장 많은 시간동안 정지한 원인은 기어박스와 요잉장치의 고장으로 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.244-252
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• 2005

석유 및 석탄 에너지의 고갈에 대비해 향후 지속 가능한 대체 에너지원으로 세계 각국은 다양한 에너지원의 개발에 총력을 기울이고 있으며, 그 중의 하나가 풍력 발전 시스템이다. 이러한 풍력 발전 시스템은 현재 단위 시간당의 출력 효율이 높은 MW급 시스템 개발이 주를 이루고 있어 단위 출력당 에너지 생산 비용이 높은 도서 벽지 및 독립 전원 지역용의 풍력 발전 시스템의 개발이 절실하다. 이에 본 과제에서는 향후 도서 벽지 및 독립 전원 지역에 활용 될 수 있는 100kW급 풍력 발전 시스템 개발 과정중 개념 설계 및 기본 설계 과정을 기술 하였다.

• Journal of the KSME
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• v.54 no.7
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• pp.34-39
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• 2014

소형 풍력발전시스템(Small wind energy conversion systems)은 대형 풍력발전시스템과 더불어 급격한 성장세를 유지하고 있다. 풍력발전시스템은 다양한 기계적 하부시스템(로터, 허브 및 기어박스 등) 및 전기적 하부시스템(컨버터/인버터, 제어기 등)으로 구성되어 있다. 이와 같이 다양한 하부 시스템의 일부분이 파손될 경우, 이는 전체 시스템의 파손 또는 정지를 야기할 수 있고 막대한 경제적 손실을 발생시킬 수 있다. 이 글에서는 대형 풍력발전시스템과 더불어 급격한 성장세를 유지하고 있으며 인간의 생활 공간에 근접하게 설치되는 소형 풍력발전시스템의 기계적 신뢰성 평가 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 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.