• 기계저널
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• 제54권7호
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• pp.34-39
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• 2014

소형 풍력발전시스템(Small wind energy conversion systems)은 대형 풍력발전시스템과 더불어 급격한 성장세를 유지하고 있다. 풍력발전시스템은 다양한 기계적 하부시스템(로터, 허브 및 기어박스 등) 및 전기적 하부시스템(컨버터/인버터, 제어기 등)으로 구성되어 있다. 이와 같이 다양한 하부 시스템의 일부분이 파손될 경우, 이는 전체 시스템의 파손 또는 정지를 야기할 수 있고 막대한 경제적 손실을 발생시킬 수 있다. 이 글에서는 대형 풍력발전시스템과 더불어 급격한 성장세를 유지하고 있으며 인간의 생활 공간에 근접하게 설치되는 소형 풍력발전시스템의 기계적 신뢰성 평가 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.460-467
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• 2012

최근 전 세계적인 기후변화와 기존 화석연료와 관련된 전 지구적인 관심사는 풍력발전에 대한 많은 관심을 불러 왔다. 특히, 10Kw이하의 소형 풍력발전시스템은 전 세계적으로 많은 국가에서 활발히 설치되고 있는 실정이다. 일반적으로 소형풍력발전 시스템이 상업적인 목적으로 설치되기 위해서는 해당 풍력발전시스템의 성능 인증이 필수적으로 요구된다. 이를 위해서는 효율적인 운영이 가능한 풍력발전 원격 모니터링 시스템의 개발이 요구된다. 이에 본 연구에서는 새로운 형태의 지그비 기반의 무선통신 기법을 이용한 무선 원격 모니터링 시스템을 제안하고자 하며 제안된 기법의 유용성 확인을 위해 실제 실험을 수행하고자 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.250-251
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• 2015

세계적으로 핵 연료와 자연에서 발생되는 화석 연료의 급격한 소비로 인해 자원의 부족으로 대체 에너지가 필요한 실정이다. 현재 세계적으로 많은 대체에너지를 개발 연구하고 있다. 그 중에 기존에 풍력발전 시스템은 대형의 추세로 시스템화가 발전되어 왔으며, 소형의 풍력 발전시스템은 단순하게 풍력발전 원리를 이용하여 발전시스템을 만들어져 왔다. 기존의 소형 풍력 발전시스템은 체계적으로 개발되어 온 것이 아니므로 발전 효율의 저하와 유지보수 문제점으로 많은 곳에서 방취되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 소형풍력의 발전 효율 상승과 동시에 태양 에너지를 발전 할 수 있는 하이브리드 발전시스템을 개발하고, 네트워크를 통해 하이브리드 발전시스템을 효율적으로 유지보수 할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.767-774
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• 2011

최근 풍력발전 시스템은 가장 빨리 발전하고 있는 신재생 에너지원중 하나로 각광을 받고 있으며, 세계 선진 국가들뿐만 아니라 국내에서도 개발과 보급에 많은 투자를 하고 있다. 풍력발전 시스템은 블레이드, 발전기 및 인버터 등으로 구성된 복잡한 시스템으로 최근 들어 풍력발전 시스템의 각 구성요소의 고장에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 풍력발전과 관련된 고장진단은 주로 진동센서로부터의 신호처리에 의해 기계적인 고장을 검출 및 진단하는 것이 주를 이루고 있다. 이에 본 연구에서는 풍력발전시스템에 사용되고 있는 인버터의 고장진단에 적용될 수 있는 기법을 제안하고자 한다. 또한 시뮬레이션 및 실제 시스템에의 적용을 통해 제안된 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.472-473
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• 2014

본 논문에서는 직렬운전 소형풍력발전시스템의 해석 방법과 최대 파워를 추종하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)기법을 제안한다. 소형풍력 발전시스템은 개별 발전기에서 생성되는 역기전력이 낮아 배터리 충전과 같은 독립적인 부하에 전원을 공급하는 용도로 쓰이나 발전기를 N개 직렬연결하면 계통연계가 가능하다. 일반적인 풍력발전 시스템에서의 블레이드 출력은 출력 계수($C_p$) 곡선의 형태에 의해서 결정되고, 출력계수 곡선은 주속비(${\lambda}$)의 함수로 표현된다. N개의 발전기를 직렬연결 하는 경우 각기 다른 풍속에 대하여 출력파워 해석이 곤란하므로, 직렬 운전 시 발전기토크를 기준으로 한 해석과 이에 적합한 MPPT 방법을 제안한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.362-363
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• 2014

항로표지는 선박의 안전한 항해를 도와주는 해상 교통에 매우 중요한 시설이다. 등대(무인등대, 등표)는 야간에 등화로 항로의 안전 수역과 암초 등 장애물의 위치를 표시하기 위하여 무인 섬이나 간출암 등에 설치하는 구조물이며, 해상이라는 특수적인 운용환경으로 인하여 높은 수준의 신뢰성과 안정성이 요구된다. 무인등대용 풍력발전기는 강한 바람에도 발전기가 파손 되지 않고 운영 될 수 있도록 내구성이 있어야 하나 설치운영 결과 해상의 기상악화, 돌풍, 해풍 등에 의한 잦은 파손 및 고장 발생으로 이에 대응할 수 있는 제품 개발이 필요하다.

• 기계저널
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• 제31권9호
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.137-140
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• 2004

풍력발전은 태양광발전과 더불어 대체에너지의 큰 축을 이루고 있는 대체에너지 시스템이다. 풍력발전은 축의 방향에 따라 수직축과 수평축 풍력발전으로 나뉘는데, 국내외 보급되고 있는 대부분의 시스템은 수평축 발전시스템이다. 이 시스템들은 3개의 날개를 가지는 블레이드를 사용하고 있다. 대용량으로 갈수록 블레이드의 크기는 커지고 시스템에서 발생되는 소음문제, 시스템 운용에서 오는 안정성 등 많은 문제들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 보완하고자 수직형 풍력발전시스템을 제안하였으며, 이를 위해 발전시스템의 주요 구성품인 수직형 특수 블레이드를 제안하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.55-61
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• 2011

10KW 이하의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나, 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구/개발이 이루어지고 있다. 소형 풍력 발전기는 낮은가격, 고신뢰도 및 고성능이 중요시되기 때문에 최대 전력을 추종하기 위한 다양한 기법이 요구된다. 일반적으로 제어기의 출력은 DC 부하에 전원을 공급하기 때문에 48V 배터리에 연결되어 동작된다. 본 논문에서는 소형 풍력 발전 시스템을 위한 FPGA 기반 MPPT 제어기를 제안하고자하며, 제안된 시스템에서의 다양한 MPPT 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 NI 사에서 제작된 Compact-RIO 컨트롤러를 사용하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.94-99
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• 2024

최근 들어 풍력 발전은 신재생 에너지 중에서 높은 효율을 가진 에너지원으로 주목받고 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 풍력 발전은 풍력 자원이 풍부한 지역에 많은 풍력터빈을 설치하여 운영하는 대형 풍력 농장(Big Wind Farm) 형태로 운영되고 있으나 개발 도상국이나 전력망에서 고립된 지역에서는 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소형 풍력 발전 시스템이 효율적인 솔루션으로 부상하고 있다. 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소규모 발전 시스템을 효율적으로 운영하고 확산시키기 위해서는 실시간 모니터링 시스템의 개발이 요구된다. 소규모 풍력 발전 시스템 구성을 위해 과다한 풍속으로 인한 손상 방지 체계 및 다양한 환경적 요소에 능동적으로 대처하기 위한 실시간 발전소 운영 모니터링 체계 그리고 생산된 전력을 안정적으로 소규모 지역이나 시설에 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 시스템에 대해 연구하였다. 구현된 시스템은 터빈의 RPM, 발전량, 브레이크 동작, 발전량 등을 모니터링하여 최적 운영환경이 조성되도록 하였다. 구현된 소형 풍력발전 체계는 격오지 도로 조명, 해양 레저 시설, 모바일 통신 기지국 등에 활용될 수 잇으며 RE100 산업 생태계 발전에 기여할 수 있을 것이다.