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나선형 사보니우스 풍력터빈의 개발에 관한 연구
Development Study on Vertical Axis Helical Savonius Wind Turbine 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.17 no.2, 2013년, pp.5 - 12  

윤대중 (부산대학교) ,  이영태 (부산대학교) ,  양현봉 ((주) 만도) ,  임희창 (부산대학교)

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문제 정의

  • 본 지에서는 풍력발전 터빈의 여러 형상 중 하나인 나선형 사보니우스 타입의 터빈 개발과 관련하여 연구동향과 기본적인 설계에 관해서 살펴 보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
헬리컬 형상의 사보니우스 블레이드를 설계하는데 존재하는 변수들은 무엇이 있는가? 헬리컬 형상의 사보니우스 블레이드를 설계하는데 있어서 여러 가지 변수들이 존재하는데 대표적으로 나선각(helical angle), end plate의 유무, 형상비(aspect ratio), overlap ratio 등이 있다. 여기서 나선각은 수직형 블레이드의 상부와 하부의 꼬인 정도를 의미하며 overlap ratio는 블레이드와 축이 연결된 부분에서 겹치는 비율을 의미한다.
수직축 풍력터빈의 특징은 무엇인가? 수직축 풍력터빈은 바람이 불어오는 방향과 수직으로 축이 놓이게 되며 수평축과 다르게 요잉제어를 필요로 하지 않는 것이 큰 특징이다. 종류를 보면 일정한 단면형상의 원호형상 날개의 양끝을 수직축으로 2~3 매 붙인 형상의 다리우스형(Darrieus type)과 수직으로 붙여진 대칭익형 블레이드(매수는 2~4 매)가 풍향에 대하여 자동적으로 최적의 받음각(Angle of attack)을 얻는 구조의 자이로밀형(Gyromill type)이 있다.
수직축 풍력터빈의 종류는 무엇이 있는가? 수직축 풍력터빈은 바람이 불어오는 방향과 수직으로 축이 놓이게 되며 수평축과 다르게 요잉제어를 필요로 하지 않는 것이 큰 특징이다. 종류를 보면 일정한 단면형상의 원호형상 날개의 양끝을 수직축으로 2~3 매 붙인 형상의 다리우스형(Darrieus type)과 수직으로 붙여진 대칭익형 블레이드(매수는 2~4 매)가 풍향에 대하여 자동적으로 최적의 받음각(Angle of attack)을 얻는 구조의 자이로밀형(Gyromill type)이 있다. 그리고 핀란드인 S.J. 사보니우스(Savonius)에 의해 1920년대에 고안된 사보니우스형이 있으며, 반원통형의 날개를 마주보게 하여 편심 시키고 있다. 일반적으로 반원 통형의 날개는 2 개로 구성된다.
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참고문헌 (11)

  1. Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, 2012, "Renewables 2012 Global status report" 

  2. World Wind Energy Association, 2012, "2012 Small Wind World Report" 

  3. GWEC, 2012, "Global Wind Report" 

  4. B. S. Hwang and S. B. Park, 2011, "Wind Power/2011 Renewable Energy White paper" 

  5. F. R. Eldridge, 1980, "Wind Machines", 2nd Ed., The MITRE Energy Resources and Environmental Series, Van Nostrand Reinhold Company 

  6. Y. H. Bong and H. C. Lim, 2012, "Experimental Study on the Performance of the Helical Savonius Wind Turbine", Proceedings of weik symposium, Vol. 2012, No. 5, pp. 187-192 

  7. Y. T. Lee and H. C. Lim, 2011, "Study on the Surface Pressure Variation around 2 and 3-Dimensional Trench Cavities Under Turbulence Boundary Layer", Journal of The Wind Engineering Institute of Korea, Vol. 15, No. 4, pp. 117-122 

  8. M. W. Lee and J. H. Jung, 2009, "An Experimental Study on the Performance of the Small-scale, vertical-Axis Wind Turbine", CICS 2009 Information and Control symposium collection of dissertations, No. 6, pp. 395-396 

  9. J. V. Akwa, H. A. Vielmo and A. P. Petry, 2012, "A review on the performance of savonius wind turbine", Renewable and sustainable energy reviews, Vol 16, pp 3054-3064 

    상세보기 crossref

  10. J. Y. Park, M. J. Lee, S. J. Lee and S. B. Lee, 2009, "An Experimental Study on the Aerodynamic Performance of High-efficient, Small-scale, Vertical-axis Wind Turbine", Transactions of the KSME B, Vol. 33, No. 8, pp. 580-588 

    원문보기 상세보기 crossref

  11. D. J. Yoon and H. C. Yim, 2012, "Wind Power Generation Market and R&D Trend", ISBN;979-89-98456-01-6 

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