초록 ▼

1. 최종목표
? 3날개 3조로 풍력발전기 크기를 각기 다르게 설치하고 양방향(상반된 회전)운전으로 발전기의 rpm을 배가해서 저풍속(2.5~4 m/sec)에서도 발전을 가능하게 하고자 함.
? 턴테이블을 설치하여 360도 회전을 자유롭게 하여 바람의 방향으로 저항의 순서로 서게하며 상반된 회전체를 자사 기어방식을 이용, 일체식으로 하여 회전운동의 효율을 높임.
? 블레이드 크기, 탑의 고도, 지반기초공법, 기어의 배열, 슬립링의 전류전달 외형의 디자인 전류전달 제어장치, 제동장치 등의 연구
? 본 사의 풍력발

1. 최종목표
? 3날개 3조로 풍력발전기 크기를 각기 다르게 설치하고 양방향(상반된 회전)운전으로 발전기의 rpm을 배가해서 저풍속(2.5~4 m/sec)에서도 발전을 가능하게 하고자 함.
? 턴테이블을 설치하여 360도 회전을 자유롭게 하여 바람의 방향으로 저항의 순서로 서게하며 상반된 회전체를 자사 기어방식을 이용, 일체식으로 하여 회전운동의 효율을 높임.
? 블레이드 크기, 탑의 고도, 지반기초공법, 기어의 배열, 슬립링의 전류전달 외형의 디자인 전류전달 제어장치, 제동장치 등의 연구
? 본 사의 풍력발전기 스펙에 가장 적합한 토목기반 기초공법 설계로 강한 고 내구성 기반 구축
2. 개발내용 및 결과
? 3날개 3조 양방향 풍력발전기 개발
- 보완 설계가 이루어져 효율의 상승 및 외관상 변화와 안정성을 향상시켰다.
? 현 설계를 기초로 가장 적합한 토목기초공법 설계
- 본사의 발전기에 맞춘 타워 및 토목기반 설계를 하였다.
? 재료 재질의 변화
- 블레이드, 허브, 기어부 등에 재질의 변화를 주었다.
? 개발된 3날게 3초 양방향 풍력발전기를 현장에 설치완료
3. 사업성과
? 기술적 성과
가. 토목 기반에 대한 설계 최적화
- 본사 기준의 기반 시설을 설계 제작하여 내구성과 안정성을 향상 시켰다.
나. 기어 마찰에 의한 소음 최소화
- 재질의 변화를 주어 기어에 의한 소음을 최소화 하였다.
다. 블레이드의 최적화
- 블레이드를 재설계 하였으며 1.9m의 경량화 블레이드를 제작 장착하여 과 풍속 상황에 대한 안정성과 효율성을 확보 하였다.
라. 주 샤프트 축의 일체화
- 기존 설계의 보조 축과 메인축의 일직선이 아닌 설계에서 정면의 바람에 무게 균형이 전면부는 상승하고 후면부는 하강하는 저항이 있어 무게의 불 균형을 이루었으나 샤프트 축을 일체화 시키게 되어 균형을 잡을 수 있게 되었다.
? 경제적 성과
가. 토목 기반에 대한 설계 최적화
- 본 사의 스펙에 의한 계산 및 설계가 완료 되어 추가적인 비용 없이 설계가 가능하며, 불필요한 지출 및 제작 공정 기간을 감소시켰다.
나. 블레이드 최적화에 의한 단가 감소
- 기존의 블레이드는 효율을 극대화 하기 위해 제작되어 제품의 가격상승이 있었으나 금회에 개발한 블레이드는 효율의 최적화와 안정성을 위해 축소 및 경량화 한 제품으로 재료비 또한 감소 하였다.
4. 기술개발결과 활용계획
- 금번 기술 개발로 인한 설계 및 자료를 토대로 본 제품의 토목기반 및 모든 부속품들의 규격화를 하였다. 금번 개발에서 발생된 소음에 대한 문제도 상당부분 해결하여 더욱 향상된 제품을 제작 할 수 있을 것이다

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• Ⅰ. 총괄현황...1
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행내역...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서[초록]...5
• 목 차...7
• 제 1 장 서 론...9
• 제 1 절 연구개발의 목적...9
• 제 2 절 연구개발의 필요성...9
• (1) 대체 에너지의 필요성...9
• (2) 새로운 방식의 풍력발전기 개발의 필요성...9
• (3) 3날개 3조 양방향 풍력발전기 토목기반 연구의 필요성...9
• 제 3 절 연구개발의 범위...10
• (1) 연구개발목표...10
• (2) 연구내용...11
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...13
• 제 1 절 연구개발 단계 및 선행조사...13
• (1) 단계 수립 및 일정...13
• (2) 국내외 풍력제조업체 현황 조사...14
• (3) 소형풍력터빈 제품 현황...16
• (4) 풍력발전기 구분...18
• 제 2 절 풍력발전의 이론적 배경...23
• (1) 풍력발전 일반...23
• (2) 풍력발전 용어 및 기호 등...27
• (3) 소형 풍력발전시스템 기준...36
• 제 3 절 3kW급 설계...57
• (1) 설계 기본개요...57
• (2) 개략도...59
• (3) 부품 설계도...60
• (4) 전력계통...67
• 제 4 절 3kW급 제작...69
• (1) Axial Flux Generator...69
• (2) 로터 블레이드...69
• (3) 기어박스...70
• (4) 각종 가공부품...71
• (5) 타워...71
• (6) 앵커...72
• (7) 제작설치...72
• 제 3 장 사업 성과...73
• 제 1 절 기술적 성과...73
• (1) 추진 결과...73
• (2) 추진 성과...74
• 제 2 절 경제적 성과...77
• (1) 제품의 단가 절감...77
• 제 4 장 결 론...78
• 제 1 절 연구개발 결과에 대한 자체평가...78
• 제 2 절 향후계획 및 보완사항...78
• 부록 #1...79
• Ⅰ. 풍력발전기 기초구조물 설계 요령...79
• Ⅱ. 풍력발전기 기초공법 기존사례분석...111