초록 ▼

1. 기술개발목표
- MW급 풍력터빈 블레이드 최적화 소프트웨어 개발
풍력터빈의 블레이드 설계 분야에서 국내 기술 수준은 선진국 기술 대비 매우 취약한 실정이다. 본 연구개발을 통해서 개발된 XD-BLADE 소프트웨어는 로터 직경, 블레이드 각 단면의 코드 길이, 비틀림 각등을 BEMT(Blade Element Momentum Theory)에 기반하여 계산 수행하며 그 결과에 따른 설계 정보를 사용자에게 제공한다.
- 블레이드 모델링 및 도면 개발
XD-BLADE의 풍력터빈 로터 직경, 코드 길이 및 비틀림 각

1. 기술개발목표
- MW급 풍력터빈 블레이드 최적화 소프트웨어 개발
풍력터빈의 블레이드 설계 분야에서 국내 기술 수준은 선진국 기술 대비 매우 취약한 실정이다. 본 연구개발을 통해서 개발된 XD-BLADE 소프트웨어는 로터 직경, 블레이드 각 단면의 코드 길이, 비틀림 각등을 BEMT(Blade Element Momentum Theory)에 기반하여 계산 수행하며 그 결과에 따른 설계 정보를 사용자에게 제공한다.
- 블레이드 모델링 및 도면 개발
XD-BLADE의 풍력터빈 로터 직경, 코드 길이 및 비틀림 각등의 정보를 바탕으로 3D 모델링 및 도면을 개발한다. 전산유동해석을 수행하기 위해서는 3D 모델링이 필요하며 모델링 방법론을 개발하는 것은 아주 중요하며 3D 모델링과 실시간으로 연동되는 도면화 기법을 개발하여 활용성을 극대화 하고자 한다.

목차 Contents

• 첨단장비활용 기술개발사업 최종보고서 ... 1
• 제출문 ... 2
• 과제 요약서(초록) ... 3
• 목차 ... 6
• 제 1장 개발목표 ... 8
• 제 1절 개요 ... 8
• 제 2절 MW급 블레이드 최적화 소프트웨어 XD-BLADE 개발 ... 9
• 1. 계산식 및 알고리즘 ... 9
• 2. XD-BLADE GUI ... 17
• 3. XD-BLADE 패키지 구성 ... 19
• 제 3절 MW급 블레이드 모델링 및 도면개발 ... 20
• 1. 1 MW 풍력터빈 블레이드 모델링 및 도면 개발 ... 20
• 가. 1 MW급 풍력터빈 블레이드 플랜폼 ... 20
• 나. 1 MW급 블레이드 모델링 ... 21
• 다. 1 MW급 블레이드 도면 ... 21
• 2. 2 MW급 풍력터빈 블레이드 모델링 및 도면 ... 22
• 가. 2 MW급 풍력터빈 블레이드 플랜폼 ... 22
• 나. 2 MW급 블레이드 모델링 ... 22
• 다. 2 MW급 블레이드 도면 ... 23
• 3. 3 MW급 풍력터빈 블레이드 모델링 및 도면 개발 ... 23
• 가. 3 MW급 풍력터빈 블레이드 플랜폼 ... 23
• 나. 3 MW급 블레이드 모델링 ... 24
• 다. 3 MW급 블레이드 도면 ... 24
• 제 4절 유동장 격자 및 계산기법 개발 ... 25
• 1. 주기조건 유동장 격자 및 계산기법 개발 ... 25
• 가. 주기조건 유동장 격자 ... 25
• 나. 주기조건 계산기법 개발 ... 26
• 2. 비 주기조건 유동장 격자 및 계산기법 개발 ... 27
• 가. 비 주기조건 유동장 격자 ... 27
• 나. 비 주기조건 계산기법 개발 ... 28
• 제 5절 유동해석 ... 28
• 1. 3 MW 풍력터빈 블레이드 유선 ... 28
• 2. 3 MW 풍력터빈 블레이드 압력분포 ... 29
• 3. 3 MW 풍력터빈 블레이드 단면 유선 ... 30
• 4. 3 MW 풍력터빈 블레이드 단면 압력분포 ... 31
• 제 2장 사업 추진현황 ... 33
• 제 1절 목표대비 진척현황 ... 33
• 제 2절 목표달성도 ... 34
• 1. 블레이드 모델링 ... 34
• 2. 동력계수 ... 34
• 3. 출력 ... 36
• 4. RMS Residual ... 37
• 5. 소프트웨어 평가 ... 37
• 제 3장 연구개발 성과 ... 41
• 제 1절 XD-BLADE 소프트웨어 등록 ... 41
• 제 2절 상호협력 협약 체결 및 교재 출판 ... 42
• 제 3절 학회 발표 및 논문 ... 43
• 제 4장 공동연구기관 연구 ... 46
• 제 1절 시장 보고서 : 풍력발전용 MW급 블레이드 최적화 소프트웨어 개발 ... 46
• 1. 개요 ... 46
• 2. 기술개요 및 특징 ... 46
• 가. 대상기술개요 ... 46
• 나. 기술발전방향 ... 47
• 다. 국내외 기술개발 동향 ... 48
• (1) 해외 기술개발 동향 ... 48
• (2) 국내 기술개발 동향 ... 50
• 라. 풍력 발전 보급현황 ... 52
• (1) 해외 보급현황 ... 52
• (2) 국내 보급현황 ... 53
• 3. 국내외 시장동향 ... 55
• 가. 시장구조 및 업체 동향 ... 55
• 나. 시장규모 및 전망 ... 57
• 참고문헌 ... 59
• 제 2절 공동연구기관 정보연구 ... 60
• 제 3절 한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨팅 ... 65
• 1. 슈퍼컴퓨터 개요 ... 65
• 가. IBM P5 595 (GAIA) ... 65
• 나. SUN B6048 (TACHYON) ... 65
• 2. 슈퍼컴퓨팅 관련 기술지원 ... 65
• 가. 슈퍼컴퓨팅응용팀 ... 65
• 나. 산업체지원팀 ... 65
• 다. 응용소프트웨어 교육지원 ... 65
• 라. 슈퍼컴퓨터활용 교육지원 ... 66
• 마. 슈퍼컴퓨터 사용실적 ... 66
• 3. 슈퍼컴퓨터 활용 ... 66
• 4. 슈퍼컴퓨터(GAIA)의 프로그래밍 환경 ... 67
• 가. 순차 및 명령 ... 67
• 나. 실행 방법 ... 67
• 제 5장 기대효과 ... 69
• 제 1절 경제적 효과 ... 69
• 제 2절 기술파급효과 ... 69
• 제 6장 향후 계획 ... 70
• 제 1절 XD-BLADE 확장 ... 70
• 제 2절 ANSYS 와의 연계 ... 70
• 제 3절 풍력발전단지 소프트웨어 개발 ... 70
• 제 7장 맺음말 ... 71