• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.210-214
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• 2004

본 연구에서는 한국과 같은 저풍속 지역을 위해 개발된 1kW급 풍력발전 시스템의 시동특성 개선과 출력제어를 위해 용수철과 집중질량을 이용하는 블레이드 피치제어장치의 설계방법을 제안하였다. 이를 위해 먼저 적절한 허브형상을 설계하였으며 출력제어장치의 용수철 강성 및 집중질량 등에 대한 역학적 계산을 수행하였다. 특히 2단 용수철 구조를 적용하여 고피치 시동기능을 추가하였으므로 기존 시스템 보다 운용효율이 개선될 것으로 기대된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.43-48
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• 2001

기존의 풍력발전시스템은 풍속이 감소되면 블레이드가 저속으로 회전하기 때문에 보조발전의 도움이 없이는 자가 발전이 어려워서 한정된 풍속 조건에서만 작동이 가능하며, 풍속의 특성 때문에 풍력에너지의 이용효율이 대부 분 매우 낮다는 문제점이 있다 이와 같은 종래의 문제점을 해결하고 지역이나 지형에 크게 구애됨이 없이 풍속에 의해 발전이 이루어지다가 풍속의 저하로 출력된 전력이 적어지면 태엽에 저장된 회전에너지로 소형발전기를 운전 하여 축전지에 전력을 저장하여 부하에 전력을 연속적으로 공급하게 한다. 본 논문에서는 동력저장장치와 풍력발전기로 구성된 시스템을 설계 제작하여 풍력발전의 보상을 위한 동력저장 장치 시스템의 동작 특성을 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.70-80
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• 2004

본 연구에서는 한국과 같이 비교적 저 풍속인 지역에 적용 가능하도록 피치제어장치를 가진 1kW급 소형 풍력발전 시스템의 개발 결과를 제시하였다. 공력설계에서는 블레이드의 직경이 동급의 상용 블레이드 보다 과도하게 크지 않으면서도 저 풍속 지역에서 보다 효율적인 형상설계를 위해 여러 가지 설계 변수분석을 통한 파라미터 연구가 수행되었다. 또한 구조설계를 통해 풍력발전기에 작용하는 다양한 하중을 효과적으로 견딜 수 있는 경량의 복합재 구조가 설계되었다. 구조설계의 평가를 위해 유한요소 구조해석이 수행되었으며, 실물 구조시험을 수행하여 구조적 안전성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.179-184
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• 2019

전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.343-345
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• 2001

새로운 대체 에너지원으로 주목받고 있는 풍력 에너지의 효율적인 이용을 위하여 기개발되어 운용중인 30kW급 수직-수평축 통합형 풍력발전시스템을 대상으로 낙도 지역 등에서 사용할 수 있는 독립형 전원장치를 설계하였다. 설계된 시스템은 무보수 밀패형 배터리와 자체 개발한 배터리 충전 제어 장치 및 교류 전원 출력용 인버터로 구성되며 장시간 바람이 불지 않는 경우에도 양질의 전원을 연속적으로 부하에 공급할 수 있도록 설계되었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.579-585
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• 2014

10kW 급의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 풍력발전 시스템의 설계시에는 풍속변화에 따른 다양한 형태의 전력 제어장치의 체계적인 성능 분석이 요구된다. 그러나 실물 크기의 풍력발전기에 개발된 전력 제어장치의 직접 적용은 어려운 실정이며 따라서 실내에서 풍속의 변화에 따른 블레이드의 공력토크를 모사할 수 있는 토크 시뮬레이터를 사용하여 설계된 전력 제어장치의 성능을 분석하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 3상 토크제어용 인버터, 3상 유도전동기, 벨트 감속기 및 PMSG로 구성되는 10kW급 풍력발전 토크 시뮬레이터를 개발하고자 한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권4호
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• pp.529-536
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• 2013

태양광 풍력 하이브리드(Hybrid) 발전 시스템에서는 발전의 주 인자인 태양의 일조량과 바람의 세기 등이 환경적 요인으로 적절하지 못할 경우 충방전 성능의 한계를 가지고 있는 에너지 저장장치인 배터리를 충전하는데 어려움이 발생한다. PCS(power conditioning system)는 태양광 풍력 발전 시스템 운용에 필수적인데 기존의 대부분의 PCS는 중대형 중심이어서 소형 발전에 적합하지 않아 효율이 높고 안정적인 동작을 하는 소형 발전용 PCS 개발이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하면서 상용(한전)전력과의 계통연계 및 독립 운영이 가능하고 배터리의 장수명화와 안정화가 가능한 1kW급 하이브리드 CC/CV(constant current/constant voltage)기능을 갖는 PCS를 설계하고 시제품으로 구현하여 그 성능을 검증한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권6호
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• pp.693-701
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• 2012

In this study, a small wind turbine airfoil specialized for national wind condition was designed in order to develop the furling control type HAWT. And then a flow analysis was carried out based on the blade drawing which was designed to characterize of the developed airfoil. The result of the flow analysis showed that the torque on the 3 blades was 180.23N.m. This is equivalent to an output power of 5.66kw and an output efficiency of 0.44. Then we produced and constructed a 3kW - furling control type HAWT by getting the system unit design technology such as the specialized furling control device. By operating this turbine, we could get 3kW of the rated power at a wind speed of 10.5m/s through the ability test. Cut-in wind speed was 2m/s, generator efficiency was 92% at the rated power output. Sound power level was 87.2dB(A). Also we observed that the output power was limited to 10.5m/s with furling system operation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.191-192
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• 2014

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.37-38
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• 2015