초록 ▼

1. 최종목표
본 개발 제품은 풍력 발전 설비에 있어서 돌풍이나 골바람에 효율이 높은 수직축 풍력 발전 시스템을 도시형으로 제작하여 건물사이에 설치함으로써 발전효율을 증대하고 디자인을 친환경,친 도시 적으로 만들어 미관을 해치지 않는 풍력 발전 시스템을 만들고자 함
2. 개발내용 및 결과
도시형 수직축 풍력 발전기의 개발내용은 크게 6개의 파트로 구성되어 있으며 풍력 발전기를 지지할수 있는 수직축 풍력 발전기 지지대, 양력을 이용하여 큰 발전출력량을 얻을 수 있는 다리우스 블레이드, 항력을 이용하여 저 풍속에서 초기

1. 최종목표
본 개발 제품은 풍력 발전 설비에 있어서 돌풍이나 골바람에 효율이 높은 수직축 풍력 발전 시스템을 도시형으로 제작하여 건물사이에 설치함으로써 발전효율을 증대하고 디자인을 친환경,친 도시 적으로 만들어 미관을 해치지 않는 풍력 발전 시스템을 만들고자 함
2. 개발내용 및 결과
도시형 수직축 풍력 발전기의 개발내용은 크게 6개의 파트로 구성되어 있으며 풍력 발전기를 지지할수 있는 수직축 풍력 발전기 지지대, 양력을 이용하여 큰 발전출력량을 얻을 수 있는 다리우스 블레이드, 항력을 이용하여 저 풍속에서 초기 구동 토크를 발생 시킬 수 있는 사보니우스 블레이드, 사보니우스 블레이드의 초기 구동 토크를 좀더 나추어 줄수 있는 유성 기어 열 시스템, 블레이드 무게로 인한 마찰력을 감소 시킬 수 있는 자기베어링 시스템 그리고 마지막으로 회전에너지를 전기에너지로 바꾸어 주는 발전기 시스템이 있으며 각 부분은 이론 및 해석을 바탕으로 제작되었고 목표로 한 1kW에 도달함으로써 모든 부분의 설계가 잘 되었다고 판단하였다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
정량적 목표로 정격 출력 1kW를 도달하였으며 이때 정격 풍속은 10.4m/s로 기존의 목표량인 12m/s 보다 높은 성과를 거두었다. 회전 직경 및 회전날개 높이도 기존의 1.8m이상인 3m로 도달하였으며 기어비는 발전기의 정격 회전수로 맞추기 위해 1:10으로 변경하였고 정격 회전 속도 또한 420rpm에서 200rpm으로 변경하였다. 기계 수명은 현재 설치 후 테스트 중 이다.
정성적 목표는 사출 성형을 통해 헬릭스 사보니우스 블레이드를 제작하였고 CFD 해석을 통한 다리우스 블레이드의 최적 피치각 도출 및 제작을 하였다. 실제 실험값과 CFD 해석값은 90%의 정확도를 보여주고 있으며 해석과 설계 및 제작이 잘 맞는 것을 보여주고 있다. 베어링 마찰력 감소를 위해 자기베어링 시스템을 구축하였으며 건물들 사이에 설치하여 테스트
해본 결과 미관상으로도 문제 없음을 확인하였다 . 제작비는 기존의 목표로 한 600만원대를 실현하였으며 이는 경쟁력 있는 가격 실현으로 시장을 선점 할수 있을 것으로 예측된다.
? 경제적 성과
- 태양광+풍력발전 시스템의 하이브리드형 신규 아이템 도출 및 판매 가능
- 풍력발전의 사업화가 진행되면 구조물, 발전기, 기어 등 제반적인 제조업의 신규 일거리 창출과 활동이 이루어짐
- System응용 및 세부 구조의 지적재산권 취득을 바탕으로 국외 사업 추진 가능
- 기계, 전자를 융합한 고부가가치의 신제품을 구현, 제품과 기술력을 수출할 수 있어 시장개척 가능
- 아직 활성화 되지 않은 넓은 풍력 발전기 시장을 선점하여 많은 이윤을 창출할 수 있을 것임
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 기 제작된 주택, 건축물 등의 사이에 풍력 발전 설비를 설치 가능
- 국내 및 국외 전시회 등에 참관하여 판촉 활동으로 시장 개척 가능
- 개발 과정에서 나타난 각종 저가격형 풍력 발전 시스템 제작의 기초가 됨 (양산화, 규격화)
- 국내에 설치되는 외국 제품을 대체함으로써 수입 대체 효과가 생김
- 국내 수출을 전문으로 담당하는 KOTRA, 국내 해외지점 등과 접촉하여 판매 가능
4. 향후추진계획
? 응용 분야
- 기 제작된 주택, 건축물 등의 사이에 풍력 발전 설비를 설치
- 태양광+풍력발전 시스템의 하이브리드형 신규 아이템 도출
- System응용 및 세부 구조의 지적재산권 취득에 따른 국외 사업 추진
? 기대 효과
- 수직축 풍력 발전기의 발전 효율 향상으로 경쟁력 증가
- 개발 과정에서 나타난 각종 저가격형 풍력 발전 시스템 제작의 기초가 됨(양산화, 규격화)
- 풍력발전의 사업화가 진행되면 구조물, 발전기, 기어 등 제반적인 제조업의 신규일거리 창출과 활동이 이루어짐
? 지적 재산권
- 특허 출원 예정 중
? 상품화 내용
- 태양광+풍력 발전 시스템의 하이브리드형 신규 아이템 도출 및 판매
- 기 제작된 주택, 건축물 등의 사이에 풍력 발전 설비를 설치 할 수 있도록 미관적인 부분을 개발하여 판매함
- 국내 및 국외 전시회 등에 참관하여 판촉 활동

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• I. 총괄현황...1
• II. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서(초록)...6
• 목 차...8
• 제 1 장 서론...9
• 제 1 절 기술개발의 개요...9
• 제 2 절 기술(또는 제품)개발의 필요성 및 중요성...12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...13
• 제 1 절 개발 내용...13
• 제 2 절 3차원 모델링과 구조해석, 유동해석 및 최적화 설계 수행...14
• 제 3 장 사업성과...26
• 제 1 절 기술적 성과...26
• 제 2 절 경제적 성과...27
• 제 3 절 기타 성과...28
• 제 4 장 결론...28
• 제 1 절 개발품 실물사진...28
• 제 2 절 향후 계획...32