• Journal of the KSME
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• v.31 no.9
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• pp.789-799
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• 1991

우리 나라 전역에 대한 거시적인 풍력자원조사와 20kW급의 소형 풍력발전시스템의 개발 연구가 현재 진행중이나 풍력발전에 대한 산업체의 경험과 실용화를 위한 기반요소 기술은 아직 미약한 상태이므로 좀더 집약적인 투자와 연구개발노력으로 기존시스템에 대한 운영경험과 기술분석을 꾀하여 중형급 풍력발전시스템의 국산화 개발에 힘을 기울여야 한다. 개발과정에서 필연적으로 수반될 수 있는 시행착오 요인을 최소화하고 단시간 내에 신뢰성있는 시스템을 개발하기 위해 서는 기존의 실용화 시스템을 최대한 이용토록 하며 산. 학. 연의 협동 연구개발체제의 구성을 통해 집중적인 개발노력이 가해져야 하며, 산 . 학. 연의 협동체제가 현실성 있는 대안이 될 수 있도록 정부차원의 지원책이 선행되어야 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.7-8
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• 2022

국내 해상풍력발전단지가 증가함에 따라 소형선박의 단지 내 위험통항이 증가하고 있으며, 제한된 시계 또는 야간항해 시 해양풍려발전단지 부근을 항해하는 선박들의 안전항행 우도 및 해양풍력단지 시설물 보호의 필요성이 높아지는 등 해상풍력발전단지 내 항로표지가 중요한 의미를 갖게 되었다. 이 연구에서는 국제항로표지협회의 권고안과 주요국가의 국내규정 그리고 국내관련 규정을 비교·분석하여 항로표지의 기능 및 규격에 관한 기준의 개정방안을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.57.1-57.1
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• 2011

본 논문에서는 소음을 저감하고 구조적 안전도를 향상시키기 위하여 10kW급 소형 복합재 풍력터빈 블레이드를 해석, 설계하였다. 풍력터빈 블레이드 설계의 기본 사항에 맞추어 블레이드의 스팬 길이는 약 4m, 중량은 30kg 내외가 되도록 설정하였다. 풍력발전기용 블레이드는 경량화가 중요하므로 유리섬유복합재 (glass fiber reinforce pastics), 탄소섬유복합재 (carbon fiber reinforced plastics)가 사용되었다. 본 설계에서는 Carbon prepreg (WSN3KY), Carbon UD(UIN150c), E-glass 등을 사용하였다. 상용 유한요소 프로그램인 NASTRAN을 이용해 Carbon prepreg (WSN3KY), Carbon UD (UIN150c)의 탄소섬유복합재만으로 구성된 블레이드 구조해석을 수행한 결과 중량 조건 및 강도의 안전도는 충족되었으나, 높은 가격을 감안하여 E-glass와 조합하여 블레이드를 재설계할 예정이다. 이번 설계는 소형 풍력발전용 블레이드 설계이므로 좌굴은 고려하지 않았으며, 향후 필요에 따라서 좌굴 및 피로해석도 수행하여 검증할 예정이다. 그리고 블레이드가 복합재로 구성되면 감쇠력이 감소할 가능성이 있다. 탄소섬유복합재로만 구성된 블레이드 구조해석에서도 최대 40cm의 변형이 예측되었으며, 감쇠값 저하 문제도 고려하여야 될 것 같아 BEMT (Blade Element Momentum Theory) 공력모델을 이용해 구조-유체 연성 결합 해석을 수행할 계획이다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.3
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• pp.485-492
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• 2021

The wind turbines with a rated capacity of 50kW or less are generally considered as small class. Small wind turbines are an attractive alternative for off-grid power system and electric home appliances, both as stand-alone application and in combination with other energy technologies such as energy storage system, photovoltaic, small hydro or diesel engines. The research objective is to develop the 50kW scale wind turbine blades in ways that resemble as closely as possible with the construction and methods of utility scale turbine blade manufacturing. The mold process based on wooden form is employed to create a hollow, multi-piece, lightweight design using carbon fiber and fiberglass with an epoxy based resin. A hand layup prototyping method is developed using high density foam molds that allows short cycle time between design iterations of aerodynamic platforms. A production process of five blades is manufactured and key components of the blade are tested by IEC 61400-23 to verify the appropriateness of the design. Also, wind system with developed blades is tested by IEC 61400-12 to verify the performance characteristics. The results of blade and turbine system test showed the available design conditions for commercial operation.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.17 no.6
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• pp.64-68
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• 2014

This paper is intended to provide experimental data for the design of the small VAWT(vertical axis wind turbine). Three types(lift, drag, and hybrid) of the blade of VAWT are tested with digital wind tunnel in this study. From the test, the relation of power coefficient and tip speed ratio for the blades are evaluated and compared each other depending on the blade type. Especially, the characteristics of hybrid blade which is shown to be expanded in the market without any logical data is proposed in the relation of power coefficient and tip speed ratio. It is shown that the hybrid blade can be used to make higher starting torque with trade off of degradation of power coefficient.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.205-218
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• 2005

본 연구는 IEC 규정에 의거해 6kw급 소형풍력발전기 성능실증연구를 수행하였다. 실증연구를 수행하기 위하여 풍력발전기에 각종 센서를 설치, 측정 사이트에 모니터링 시스템을 구성하여 데이터를 수집 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.400-403
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• 2007

소형 풍력터빈 설계 시 고려해야 할 익형의 선택, 익형의 붙임각 및 Solidity 등이 터빈의 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 한 개의 익형에 대한 공력계수를 이용하여 수학적 모델링을 통하여 최적 붙임각을 예측하여 경향을 파악하였다. 받음각에 따른 익형의 공력특성을 CFD 기법으로 파악한 후 5개의 Blade를 갖는 Turbine의 성능을 익형의 붙임각에 따라 파악하여 최대 성능을 갖는 붙임각을 최종 산출하였다. 익형 선정시 받음각에 대한 양력/항력 곡선을 이동시키는 캠버 익형의 기능보다는 항력 대양력의 비(L/D) 가 최대인 익형을 선정하는 것이 더욱 중요하며, Blade수가 적을수록 Torque의 양은 증가하고 Blade가 6이상이변 효율이 급격히 감소함을 알 수 있다.

• KIEAE Journal
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• v.12 no.1
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• pp.127-132
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• 2012

The energy consumption in the world is growing rapidly. And the environmental issues of climate become a important task. The interest in renewable energy like wind and solar is increasing now. Especially, by reducing power transmission loss, a small wind power is getting attention at the residential areas and campus of university. In this study, we attempted to estimate and compare the wind energy density using wind data of AWS (Automatic Weather Station) of H University. In this case of a campus, the weibull distribution parameter C is 2.27, and K is 0.88. According to the data, the energy density of the small wind power is 12.7 W/m2. We did CFD(Computational Fluid Dynamics) simulations at H University campus by 7 wind directions(ENE, ESE, SE, NW, WNW, W, WSW). In the results, we suggest 4 small wind powers. The small wind power generating system can produce 4,514kWh annually.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.67-68
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• 2012

본 논문에서는 계통연계형 단상 풍력발전 시스템에 발생하는 2차 고조파를 보상하는 기법을 제안한다. 단상 소형풍력 발전 시스템은 직류단에 필연적으로 2차 고조파 성분을 갖게 되며, 이는 출력전류의 왜곡을 야기한다. 제안하는 방법은 직류단 전압의 2차 고조파를 제거하는 기존의 기법과는 달리, 비례공진 제어기로 출력전류 지령의 2차 고조파를 제거하여 출력전류의 왜곡을 보상한다. 제안하는 기법은 복잡한 연산 없이 고조파를 보상할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 우수한 제어특성을 확인한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.1
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• pp.15-22
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• 2009

In this paper, a sensorless control of PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator) for small wind turbine systems, which is based on stator flux and back-emf estimation. Also, a cost-effective AE/DC/AC converter that consists of a two-leg three-phase PWM converter and a half-bridge PWM converter is used for vector control of PMSG, which is impossible with the conventional diode-rectifier type converter. A sensorless control algorithm can eliminate pulse encoders for speed measurement, which reduces the system cost. Using PSIM simulation, the validity of the converter control performance and MPPT control of PMSG have been verified.