• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3347-3352
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• 2007

This paper describes a research for the performance improvement of the straight-bladed vertical axis wind turbine. To improve the performance of VAWT, the individual blade pitch control method is adopted. For the wind turbine, CFD analysis is carried out by changing blade pitch angle according to the change of wind speed and wind direction. By this method, capacity and power efficiency of VAWT are obtained according to the wind speed and rotating of rotor, and could predict the overall performance of VAWT. It was manufactured to verify performance of the experimental system that consists of rotor including four blades and base. Furthermore, torque sensor and power generator were installed. Also, active controller which can change the pitch angle of the individual blade according to the wind speed and direction was used.

• 풍력에너지저널
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• 제9권4호
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• pp.9-15
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• 2018

In a previous study, a technique for measuring wind speed and direction by using a roll-rotating three-axis ultrasonic anemometer was proposed and verified by wind tunnel tests. In the tests, instead of a roll sensor, roll angle was trimmed to make no up flow in the transformed wind speeds. Verification was done in point of the residual error of the rotation effect treatment. In this study, roll angle was measured from the roll motor encoder and the transformed wind speed and direction on the test section axis were compared with the ones provided to the test section. As a result, up to yaw $20^{\circ}$ at a wind speed of 12 m/sec or over, the RMS error of wind speed was within the double of the ultrasonic anemometer error. But at yaw $30^{\circ}$, it was over the double of the ultrasonic anemometer error. Regardless of wind speed, at yaw $20^{\circ}$ and $30^{\circ}$, the direction error was within the double of the ultrasonic anemometer error. But at yaw $10^{\circ}$ or less, it was within the error of the ultrasonic anemometer itself. This is a very favorable characteristic to be used for wind turbine yaw control.

• 센서학회지
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• 제9권3호
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• pp.190-195
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• 2000

본 논문에서는 실내의 공기 흐름을 간단하게 측정할 수 있는 정온도형 디지털 열박막 풍속계를 개발하였다. 센서의 출력전압은 풍속에 대해서 4제곱근에 비례하므로 마이크로프로세서와 A/D 컨버터를 사용하여 선형화 하였다. 제작한 풍속계의 출력 풍속값은 기준 풍속계와 비교한 결과 오차는 ${\pm}2%$이내였다. 제작한 풍속계를 풍속이 10m/sec이고 공기 온도가 $23^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$ 범위에서 온도 실험한 결과에서 온도에 대한 오차는 약 ${\pm}1%$ 이었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.775-778
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• 2017

본 연구는 신뢰성 향상 기반의 풍압센서 자동검사 시스템을 구현하기 위한 연구이다. 신뢰성향상을 위해 수동검사 시스템에서 자동검사 시스템으로 풍압세서 검사의 오류를 최소화한다. 풍압센서 자동검사 시스템은 제어시스템과 모니터링시스템으로 구성되어 되어 실시간으로 검사결과를 제공한다. 검사시스템의 신뢰성은 Gage R&R 분석기법을 적용하여 평가한다, 평가결과는 검사속도 2배 이상, 측정오차 ${\pm}0.02V$, 판정 능력의 유효성 15%, 누락확률 17%, 허위경보확률 12% 등으로 향상되었다. 따라서 풍압센서 자동검사 시스템은 제품 바코드와 연동시켜 데이터베이스화하면 효율적인 신뢰성 향상의 품질관리시스템으로 발전시킬 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.183.1-183.1
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• 2010

본 논문에서는 풍력발전기의 회전속도센서의 고장 발생 시 고장을 검출하고 회전속도센서의 사용 없이 Sensorless 제어로의 전환에 관한 연구를 기술하였다. 최근 풍력발전은 급속한 성장함에 따라 풍력발전기의 대형화 및 해상풍력화 추세에 있다. 특히 해상풍력발전은 바람 및 설치장소의 제약에서 벗어나는 이점에 반해 염해, 습도 및 파도에 의한 진동 발생으로 센서의 고장 발생률이 높을 것으로 예상된다. 이에 따라 풍력발전기의 회전속도센서 고장 발생 시 이를 검출하는 방법을 제시하였다. 또한 회전속도센서의 고장이 검출되면 회전속도센서를 이용한 풍력발전기 제어방식에서 Sensorless 제어로의 전환을 통해 안전하게 풍력발전기를 운전할 수 있도록 하였다. 연구된 제어기법은 PSIM을 이용한 시물레이션을 통해 결과를 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1358-1363
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• 2004

The objective of this work is to propose calibration facility in which a thin film type heat flux sensor can be calibrated under convective flow condition by using a small wind tunnel with the constant temperature plate condition. A small wind tunnel has been built to produce a boundary layer shear flow above a constant temperature copper plate. 12-independent copper blocks, thin film heaters, insulators and temperature controllers were used to keep the temperature of flat plate constant at a specified temperature. Three commercial thin film-type heat flux sensors were tested. Convective calibrations of these gages were performed over the available heat flux range of $1.4{\sim}2.5kW/m^2$. The uncertainty in the heat flux measurements in the convective-type heat flux calibration facility was ${\pm}2.07%$. Non-dimensional sensitivity is proposed to compare the sensitivity calibrated by manufacturer and that of experiment conducted in this study.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1499-1500
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• 2011

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.623-628
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• 2010

본 논문은 풍력에 의해 구동되는 압전효과 기반의 무구속 휴대용 전원 장치를 제안한다. 기계적 에너지를 효율적으로 변환하는 메커니즘의 한가지로 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 압전효과를 이용하는 방법이 있다. 압전효과는 주기적으로 변하는 응력을 필요로 하지만, 자연 바람은 거의 일정한 속도를 보이거나, 변화하더라도 매우 느리고 불규칙적인 주파수를 갖기 때문에, 효과적으로 전기적 에너지를 얻어내기 힘들다. 본 연구에서는 바람을 프로펠러에 통과시켜, 손쉽게 주기적으로 변하는 응력을 만들어내고, 이를 압전외팔보에 전달하여 효율적으로 에너지를 변환하였다. 본 연구결과는 유비쿼터스 센서네트워크 시스템에 대한 에너지 공급의 실질적인 해결책이 되리라고 기대된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.619-625
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• 2016

본 논문에서는 풍력 발전 시스템에서 발생 가능한 고장 중 블레이드에 대한 고장 진단 방법으로 자이로 센서를 이용한 각속도 측정을 통해 고장 진단용 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 방법은 우선 손상이 발생하지 않은 상태의 블레이드 회전에 대한 각속도 dataset을 구성한다. 블레이드 상태 판별을 위한 dataset 구성이 되었다면, 임의의 상태에 대한 블레이드가 부착된 풍력 발전기를 일정한 힘을 가해 회전시킨 후 최종적으로 블레이드의 손상 정도에 따라 발생하는 각속도의 차이를 비교하여 블레이드의 고장 진단에 대해 판단한다. 실험 결과 정상 상태의 블레이드는 초당 1회 (초당 $360^{\circ}$) 이상의 속도로 회전을 진행하며, 손상 상태의 블레이드는 초당 1회 미만의 속도로 회전하며 표준 편차가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권3호
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• pp.419-444
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• 2014

Within this paper a new approach for early damage detection in rotor blades of wind energy converters is presented, which is shown to have a more sensitive reaction to damage than eigenfrequency-based methods. The new approach is based on the extension of Gasch's proportionality method, according to which maximum oscillation velocity and maximum stress are proportional by a factor, which describes the dynamic behavior of the structure. A change in the proportionality factor can be used as damage indicator. In addition, a novel deflection sensor was developed, which was specifically designed for use in wind turbine rotor blades. This deflection sensor was used during the experimental tests conducted for the measurement of the blade deflection. The method was applied on numerical models for different damage cases and damage extents. Additionally, the method and the sensing concept were applied on a real 50.8 m blade during a fatigue test in the edgewise direction. During the test, a damage of 1.5 m length was induced on the upper trailing edge bondline. Both the initial damage and the increase of its length were successfully detected by the decrease of the proportionality factor. This decrease coincided significantly with the decrease of the factor calculated from the numerical analyses.