• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.130-133
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• 2006

It is well-known that the resources for tide and tidal current energy are abundant in Korea. The south coast in Korea is recognized as one of the most appropriate places in the world for developing tidal current energy. The target site for harnessing tidal current energy is the Uldolmok, where the strongest tidal current in Korea occurs. In order to commercialize and industrialize the tidal current power generation, the construction of pilot tidal current power plant of 1MW has been started in April 2006, and is expected to be completed by May 2007. Extensive works including field investigation, field experiment for evaluating the efficiency of helical turbine and numerical analysis have been performed. This paper present the several design parameters for constructing the Uldolmok pilot tidal current power plant.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권5호
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• pp.15-20
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• 2014

The wind industry grew in the first decade of the 21st century at rates consistently above 20% a year. For wind turbine, gearbox failure can be extremely costly in terms of repair costs, replacement parts, and in lost power production due to downtime. In this paper, gear tooth micro-modification for the high speed stage was used to compensate for the deformation of the teeth due to load and to ensure a proper meshing to achieve an optimized tooth contact pattern. The gearbox was firstly modeled in a software, and then the various combined tooth modification were presented, and the prediction of transmission under the loaded torque for the helical gear pair was investigated, the normal load distribution and root stress were also obtained and compared before and after tooth modification under one torque. The simulation results showed that the transmission error and normal load distribution under the load can be minimized by the appropriate tooth modification. It is a good approach where the simulated result is used to improve the design before the prototype is available for the test.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권4호
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• pp.70-75
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• 2011

Nowadays, modern gearboxes are characterized by high torque load demands, low running noise and compact design. Also durability of gearbox is specially a major issue for the industry. For the gearbox which used in wind turbine, gear transmission error(T.E.) is the excitation that leads the tonal noise known as gear whine, and radiated gear whine is also the dominant source of noise in the whole gearbox. In this paper, tooth modification for the high speed stage is used to compensate for the deformation of the teeth due to load and to ensure a proper meshing to achieve an optimized tooth contact pattern. The gearbox is firstly modeled in Romax software, and then the various combination analysis of the tooth modification is presented by using Windows LDP software, and the prediction of transmission error under the loaded torque for the helical gear pair is investigated, the transmission error, contact stress, root stress and load distribution are also calculated and compared before and after tooth modification under one torque condition. The simulation result shows that the transmission error and stress under the loads can be minimized by the appropriate tooth modification.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.653-660
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• 2015

본 연구에서는 CFD 해석기법을 이용하여 서로 다른 두 가지 형식의 수직축 조류발전용 터빈에 대한 출력성능 및 하중 해석을 수행하였다. ANSYS CFX를 이용하여 시간변화에 따른 해석을 수행하였으며, H 타입 로터의 정상 및 극치운전조건에서 각각 7.47kW와 67.6kW의 출력이 나타났다. 이는 초기 설계조건에 적합하지 않은 것으로 확인되었으며, helical 타입 로터의 정상 및 극치운전조건에서는 출력성능이 거의 설계 운전점에 가까운 특성을 나타내었다. 블레이드 주변에 발생하는 캐비테이션은 두 종류의 로터 블레이드 모두에서 반복적으로 발생되었으며, 조류 터빈의 순간 출력변화에 많은 영향을 미칠 수 있다. 따라서 안정적인 출력품질의 확보 및 피로파손 방지를 위해서는 캐비테이션 현상의 발생을 최소화 할 수 있는 설계가 필요하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제8권2호
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• pp.74-80
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• 1984

In the reduction gears for marine propulsion engine such as turbine or high speed diesel engine, the standard involute double helical gears are generally used. However the addendum modification gear can be used in the reduction gear as it has flexibility for gear design on the tooth strength, scoring and operating noise. In this case, the determination of gear shaft bearing load is difficult by the alternation of operating pressure angle. In this paper, the formulas of bearing load according to the arrangements of the reduction gears are derived and the diagrams of operating pressure angle according to the modification coefficient are presented.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1264-1271
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• 1990

본 연구에서는 회전 깃(rotor blade)을 폭 방향과 시위방향으로 많은 평면 페 널(panel)들로 나누어 이에 말굽쇠 형 화류(horseshoe vortex)를 분포시키는 양력면 (lifting surface)으로 대치하고 후류는 깃상의 순환(circulation)분포에 의해 그 크 기가 결정되는 와도(vorticity)를 와류격자로 대치하는 와류격자법(Vortex Lattice Method`VLM)을 사용하여 HAWT의 공기역학적 성능 예측을 시도하였다. 그리고 후류의 형상은 근 후류(near wake)와 원후류(far wake)로 나누어 근 후류는 깃의 후연(trail- ing edge)에서의 속도를 갖고 와선(vortex line)이 움직이게 하여 결정하였고 원 후류 는 반무한대 원형화류 실린더(semi-infinite circular vortex cylinder)로 취급하여 결정하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.626-629
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• 2007

국내외에 아직 개발 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여, 현재 하동화력발전소 해수방수로를 대상으로 헬리컬 수차를 이용한 조류식발전 시험설비를 제작 완료하고, 성능 시험이 진행 중이며, 본 연구에서는 성능 시험 과정에서 나타난 제반 문제점을 제시하고 그에 대한 원인 및 대책을 분석해 보았다. 본 시험설비는 인공수로에서 수평 배열 헬리컬수차로서 기계장치의 안정성 및 수차의 효율을 평가하고자 하였다. 조류식 시험장치는 배수로의 빠른 유속으로 인하여 시공이 매우 어려웠으며, 인공수로임에도 불구하고 유지관리를 위한 적정 구조 선정이 곤란한 상황이었다. 또한, 헬리컬 수차는 서로 직렬연결되어 운전할 수 있는 장점이 있으나, 본 연구와 같이 다수의 수차가 연결될 경우, 보다 높은 축정렬 정확성, 커플링, 베어링 정밀도 등이 요구되어 효율 감소의 원인이 됨을 확인하였다. 본 장치는 시험용으로서 정밀한 베어링 및 수밀구조, 증속장치를 채택하지 않았으나, 상업용에서는 이를 개선할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 수차의 설치와 유지관리 조건 향상, 수차 통과부의 유황 개선, 수차의 효율 향상을 위하여 조류식 수차에도 유도수로와 casing, draft tube와 같은 Confined flow 구조를 일부 채택할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.600-605
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• 2009

A general purpose viscous flow solver Ansys CFX is used to study a Savonius type wave energy converter in a 3D numerical viscous wave tank. This paper presents the results of a computational fluid dynamics (CFD) analysis of the effect of blade configuration on the performance of 3 bladed Savonius rotors for wave energy extraction. A piston-type wave generator was incorporated in the computational domain to generate the desired incident waves. A complete OWC system with a 3-bladed Savonius rotor was modeled in a three dimensional numerical wave tank and the hydrodynamic conversion efficiency was estimated. The flow over the rotors is assumed to be two-dimensional (2D), viscous, turbulent and unsteady. The CFX code is used with a solver of the coupled conservation equations of mass, momentum and energy, with an implicit time scheme and with the adoption of the hexahedral mesh and the moving mesh techniques in areas of moving surfaces. Turbulence is modeled with the k.e model. Simulations were carried out simultaneously for the rotor angle and the helical twist. The results indicate that the developed models are suitable to analyze the water flows both in the chamber and in the turbine. For the turbine, the numerical results of torque were compared for all the cases.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.509-512
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• 2006

국내 대형 기력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 약 150cms로 (100Mwe 당 약 5cms) 약 3,000kW 이상의 수력에너지를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있다. 발전소 방수로는 흐름조건이 비교적 균일하고, 파랑 내습이 없으며 부유사 해조류, 부유물 충돌 등의 문제가 발생하지 않아 자연 해양조건보다 조류력 발전에 매우 유리하나 수심이 낮고, 순환수 계통에의 영향으로 다수의 수차를 설치하기는 어려운 조건을 지니고 있다. 따라서, 인공수로의 균일하고 양호한 흐름조건에 적합한 보다 경제적인 수차를 개발하고, 발전량을 증대하기 위한 수차 배치 기술, 수차 및 발전기 지지구조물의 설계 기술, 계통 연결기술 등을 개발할 필요가 있으며, 이를 위하여 시험용 조류식 발전시스템을 제작하여 수차의 성능 및 전체 발전시스템의 성능을 평가하여 발생되는 문제점을 해결하고자 한다. 본 연구에서는 시험용 조류식 발전시스템을 하동화력발전소 방수로에 적용하기 위하여 현장 특성 분석, 형식 선정, 발전량 산정 등의 시스템 설계를 수행하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권4호
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• pp.314-323
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• 2014

In this study, a gearbox and blade were modeled in the MASTA program, and the housing and carrier components were modeled using a finite element method. Using substructure synthesis, all the components were combined and used to establish a vibration model of a 2.5-MW wind turbine gearbox. In addition, the safety displacement factor was evaluated using an AGMA data sheet about bearing's outer race for the input shaft and output shaft. As a result, the bearing's outer race for the input shaft, and the radial and axial responses were satisfied by the $1^{st}$ and $2^{nd}$ planetary gears and the $3^{nd}$ helical gear transmission error(TE), respectively. However, the output shaft support bearing's outer race responses were not satisfied with the radial response by the $2^{nd}$ TE and axial response by the $3^{rd}$ TE. To reduce the vibration, tooth modification was needed. After profile tooth modification, at the outer race of the output shaft support bearing, the radial response was reduced by approximately $20{\mu}m$, and the axial response was reduced by approximately $6{\mu}m$.