• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.78-84
• /
• 2013

The objective of this paper is to develop 360 W class wind turbine tree using a helical type wind turbine. The performance of 100 W class helical wind turbine which finished the conceptual design has been forecast through the CFD analysis. After performed the analysis of one wind turbine performance, four wind turbine have been installed at the structure of a tree type and then the change of a output data has been verified through the CFD analysis. In this study, the CFD results of a helical wind turbine tree have been shown by a velocity and pressure distribution. The result could obtain more than rated power 360 W through the CFD analysis.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2010.06d
• /
• pp.440-443
• /
• 2010

차세대 청정에너지로서의 풍력발전 보급이 급속히 증가하고 있다. 고 효율의 풍력발전이 요구됨에 다라 풍력터빈이 대형화 되면서 풍력터빈의 경제 수명 보장과 발전 효율을 극대화하기 위해 제어기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 거대 구조물인 풍력터빈의 기계적 부하를 최소화하고, 바람 상태에 따른 고 효율출력 제어가 필수적인 것만큼 제어장치의 궁극적인 목표는 바람으로부터의 에너지 획득 비용을 줄이는 것이라고 할 수 있다. 본고에서는 에너지 변환장치로서의 풍력터빈이 갖는 제어 장치의 기본 기능을 설명하고, 이에 대한 실현에 대하여 논한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.10a
• /
• pp.334-338
• /
• 2008

현재 세계적으로 풍력터빈의 설치 용량이 점차 증가함에 따라 계통에 연계되는 에너지양 또한 급격하게 증가하였다. 풍력터빈의 크기 및 수가 적었던 예전에는 전형적인 분산형 전원으로서 계통에 소규모 외란이 발생하였을 경우, 풍력터빈은 운전이 정지되었으며 그로 인해 계통에 미치는 영향은 거의 무시될 수 있었다. 하지만 최근에는 계통에 영향을 줄 만큼 풍력발전단지가 증가함에 따라 계통 외란에 대해서 운전을 정지하지 않고 계통에 협조하는 특별한 형태로 그 역할이 변경되고 있다. 그래서 이미 많은 나라에서는 그 나라에 맞는 계통연계규정(Grid Code)을 만들어 풍력터빈들이 계통에 미치는 영향에 대해 재평가가 이루어지고 있으며 이제는 짧은 순간의 계통 외란에서도 풍력터빈은 지속적인 운전을 해야 하는 LVRT 기능을 법제화하고 있는 추세이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.59-65
• /
• 2013

The objective of this paper is to analyze the structure of the wind power tree using a helical type wind turbine. The blades of a helical rotor is designed with a composite material. The structural analyses of a helical rotor have been implemented by finite element method. The structural analyses of the wind power tree which support four helical rotor, have been performed under a wind load, a rotational velocity of a rotor, and dead weight.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.397-404
• /
• 2023

This paper designs a wind turbine test site based on international regulations for the certification of wind turbine prototypes. The maximum height of the meteorological mast installed at the test site is 140m, and power facilities capable of testing up to three wind turbines of 5MW or more are installed. The weather resources measured at the mast can be recorded and analyzed using a monitoring system. Wind turbine manufacturers can use this test site during the certification period, and the installed wind turbines can be used for continuous power generation projects. Therefore, this test site can provide fundamental data for measuring the long-term performance and durability of wind turbines, which can be used to improve models or develop new wind turbines.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.104-112
• /
• 2014

The counter-rotating approach on wind turbine has been recently put in interest for its certain advantages in both design and performance. This paper introduces a study on a counter-rotating wind turbine designed and modeled using NREL airfoils S822 and S823. The aims of the study is to evaluate and discover the performance of the counter-rotating system, and compares to that of single rotor turbine of same design using numerical simulation. The results show higher performance of the counter-rotating system compared with single rotor case at TSR 3 to 5 but lower performance at higher TSR. This is due to the interaction between upstream and downstream rotors. Thus, the counter-rotating turbine is more efficient at low rotor rotational speed.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
• /
• v.38 no.7
• /
• pp.29-38
• /
• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.11a
• /
• pp.186-186
• /
• 2010

개별 블레이드 피치 제어(individual blade pitch control)는 각각의 로터 블레이드의 피치각을 독립적으로 조정함으로써 블레이드에 작용하는 공력을 변화시키는 원리로 풍력 터빈 구조물에 발생하는 동적 피로하중을 저감시키기 위한 제어기법이다. 그러나 개별 피치 제어에 의해 발생하는 각 블레이드의 독립적인 피치 운동은 풍력 터빈 회전자에 비대칭성을 야기하고 구조물의 동적 불안정 현상을 발생시킬 수 있기 때문에 이에 대한 정확한 동적 해석이 선행되어야 한다. 하지만 블레이드의 피치 운동이 반영된 풍력 터빈은 시변계로 간주되어 기존의 시불변계 해석기법을 직접 적용할 수 없기 때문에 동적 해석에 어려움이 있다. 이 논문에서는 각각의 블레이드 피치운동을 주기함수로 근사화 함으로써 풍력 터빈을 주기 시변계로 모형화한다. 그리고 효율적으로 주기 시변계의 근사해를 구하기 위한 변조 좌표 변환(modulated coordinate transformation)기법을 적용하여 블레이드의 피치운동이 반영된 풍력 터빈의 동적 안정성 해석을 수행하였다. 그리고 현재 풍력 터빈의 동적 해석에 활용되는 대표적인 해석 기법인 다중 블레이드 좌표변환(multi-blade coordinate transformation)기법을 이용한 해석보다 정확한 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
• /
• 2016.03a
• /
• pp.614-618
• /
• 2016

본 논문은 EDISON_CFD를 활용하여 화성에서 운용 가능한 풍력터빈에 대해 실험 및 개선 설계하였다. 본 연구에서는 화성의 중력 및 공기밀도 등 화성의 환경 데이터를 적용함으로써 풍력터빈의 형상을 새롭게 설계 하였다. 개선 설계는 기존의 풍력발전기 형상을 변형시키며 해석을 진행하였으며, 받음각과 형상에 따라 생성되는 토크를 확인하였다. 개선설계한 풍력터빈 모델은 단위 미터 당 약 8 W의 전력생산이 가능한 것을 확인하였다.

• 기계와재료
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.50-73
• /
• 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.