• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.4
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• pp.289-309
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• 2014

A rotor blade is an important device that converts kinetic energy of wind into mechanical energy. Rotor blades affect the power performance, energy conversion efficiency, and loading and dynamic stability of wind turbines. Therefore, considering the characteristics of a wind turbine system is important for achieving optimal blade design. This study examined the general blade design procedure for a wind turbine system and aero-structure design results for a 2-MW class wind turbine blade (KR40.1b). As suggested above, a rotor blade cannot be designed independently, because its ultimate and fatigue loads are highly dependent on system operating conditions. Thus, a reference 2-MW wind turbine system was also developed for the system integrated load calculations. All calculations were performed in accordance with IEC 61400-1 and the KR guidelines for wind turbines.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.265-266
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• 2011

본 논문은 승압형 컨버터를 이용한 계통연계형 풍력 발전시스템의 향상된 최대전력점 추종 기법을 제안한다. 풍력 발전시스템에서 블레이드 모델 기반의 출력계수 곡선을 추종하도록 운전할 때, 불완전한 데이터 입력 및 제어변수의 변동으로 최대출력점 추종 성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 제안하는 제어기법은 출력계수곡선 추종제어 기법에 히스테리시스 제어를 결합하여 빠른 최대출력점 추종 특성을 가지고, 시스템 제어변수 오차에 의해 이탈된 운전점을 정정하여 정상상태의 출력효율을 향상시킨다. 2.7kW급 풍력발전 시스템 모델 기반의 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 제어기법의 우수성을 보인다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2010.05a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.193-194
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• 2015

신재생에너지를 이용한 발전 기술 중에 있어서 풍력발전기술은 특히 발전하고 있다. 그 결과, 풍력발전으로 생산한 전력량은 매년 증가하고 있다. 본 논문에서는 풍력발전기의 계통연계를 위한 소프트스위칭이 가능한 3상/단상 직접형 전력변환시스템의 SV-PWM 제어기법을 제안한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 유효성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.259-260
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• 2011

본 논문은 벅-부스트 컨버터의 듀티비 제어를 통해 풍력발전시스템이 최대 효율을 갖도록 MPPT (Maximum power point tracking) 알고리즘을 구현하고, 발전된 전력을 계통으로 전달하기 위한 인버터 제어방법 및 시스템 구성을 제안한다. 특히 풍속정보와 발전기 속도를 제거하여 센서로 인한 단점들을 배제하였고, 제안한 풍력발전시스템과 알고리즘의 유용성을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.11a
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• pp.86-89
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• 2008

대체에너지의 대안으로서 차량에 의한 풍력을 사용함으로서 이 연구의 목적은 다음 3가지로 요약할 수 있다. 첫째, 차량 풍에 의한 풍력에너지를 통해 환경 친화적인 대체 에너지 자원을 안전하게 얻는다는 것이다. 둘째, 관련 교수들을 위한 교육 프로그램이 개발되었다는 것이다. 셋째, 대체에너지 교육을 위해 풍력발전 프로그램을 만들었다는 것이다. 본 연구는 6개월간 수행되었으며, 다음 3가지 결과를 얻었다. 차량 풍을 이용한 시스템이 모델링 되었다. 전기, 전자, 기계공학과들을 위한 새로운 교육 프로그램이 만들어졌고, 마지막으로 풍력발전 시스템 실제 교육을 위한 대체에너지 실험용 시연장치가 만들어졌다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1190-1192
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• 2004

풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 개발하기 위해서는 바람특성을 정확히 분석하고 이를 대치할 수 있는 모의시험 장치가 필수적이다. 모의시험 장치는 풍향, 풍속 등의 인자들을 입력받아 회전 블레이드의 토오크를 전동기가 대신해서 발전기에 공급하게 된다. 본 논문에서는 풍력발전 모의시험 장치를 이용해서 현재 개발 중인 750kW gearless형 풍력발전 시스템의 인버터 특성과 고효율의 전력변환 설계를 위해 시험용 지그에서 시험한 결과를 보이고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.187-187
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• 2010

풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. POSTECH 풍력에너지연구소는 2003년 750kW급 KBP-750D 풍력발전기용 모의시험장치에 이어, 2007년 2MW Gearless형 풍력발전기(KBP-2000M)의 400:1 축소모델인 5.83kW 모의시험 장치를 제작 완료하였다. (주)플라스포사는 모의시험장치를 이용하여 고효율의 전력변환장치 설계와 인버터 시스템 제어 알고리즘을 개발하였고, (주)유니슨은 2MW 풍력발전기용 통합연동제어 시스템을 제작 완료하여 2009년부터 대관령 실증단지에 초도품을 설치하고 실증운영 중에 있다. 본 논문은 대관령 실증단지에서 실시한 2MW 풍력시스템 실증과정에서 획득한 풍향과 풍속 데이터를 시각적으로 쉽게 보고 이해할 수 있도록 3D모델 처리방안을 적용하여 모의시험 장치에 구현한 내용이다. 풍력발전기 개발은 현재 대형화 추세에 있으며 연구개발 단계에서 풍력발전기의 발전 및 제어부분의 기능적 안정성 확보와 효율성 증대를 위한 적절한 시험은 필수적이다. 그러나 풍력발전기의 특성상 타워를 건설하고 회전자 블레이드를 사용하여 시험한다는 것은 설치 공간과 비용의 제약이 따른다. KBP-2000M (2MW) 모의시험장치는 풍력발전기와 같은 대형장비를 연구 개발하는데 필수적이며, 실증을 통해 획득한 Data를 적용함으로서 재품의 문제점을 찾아내고 성능향상을 도모하는데 필요하다. 실증 Data를 시각적으로 3D로 표현함으로서 현장의 풍속/풍향 변화를 사실감 있게 느끼게 되었다. 앞으로도 풍력발전기를 연구개발하거나 성능향상을 위해서는 적절한 제어와 안전을 위한 연동장치를 갖춘 스케일 다운된 모의시험장치 구축이 요구될 것이다. 풍력발전기의 실증과정에서 획득한 데이터를 모의시험장치에 적용(Feedback)하여 지속적인 성능향상을 높여나갈 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.6
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• pp.852-857
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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 on how to efficiently operate the wind turbines in a wide range of wind speeds. In general, the wind speed is the main factor that impact on the dynamics of wind turbine system. Wind turbine algorithms are thus required to improve the performance of wind speed measurements. However, the accurate measurement of the effective wind speed using wind gauge and similar sensors is difficult such that control systems are needed for wind speed estimation using various techniques. Therefore, this research suggests the Maximum Power Point Tracking (MPPT) method for tracking the wind speed based on neural networks. Design experiments were carried out in laboratory environment to validate the application of the proposed method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.311-313
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• 2005

태양광 발전 시스템과 풍력 발전 시스템의 운전 특성을 분석하기 위해서 적용되는 방법은 매우 다양하다. 본 논문에서는 다양한 측정 분석 방법 중 원격지에 있는 시스템의 출력 및 운전 특성을 Compact Field Point라는 하드웨어와 제어계측 전문 Tool인 LabVIEW를 이용한 프로그래밍을 통하여 출력을 원격 모니터링하고 지장, 분석 할 수 있는 시스템을 구현하였다. 본 논문에서 구현된 시스템은 400W 규모의 소형 태양광/풍력 발전 시스템의 모니터링 시스템으로서 전압/전류/온습도/풍향/풍속 등의 다양한 환경을 측정 할 수 있도록 하였다.