초록 ▼

최종목표
풍력 블레이드 상태감지를 위한 신뢰성 있는 다중화 센서 탐촉자와 저가형 인터로게이터 파장 변조 광원 모듈, 또는 분광 모듈을 개발하여 광섬유 브래그 격자 센서 인터로게이터의 가격을 200만원대로 개발. 센서 탐촉자의 온도 의존성을 4 pm/℃ 이내로 감소시킬 뿐만 아니라 변형률 감지도를 제어할 수 있는 탐촉자 변형률 및 처짐으로 환산하는 알고리즘을 개발. 실물블레이드에 장착 시험 및 반복하중 시험 시행.
개발내용 및 결과
광섬유 센서 탐촉자와 인터로게이터의 시제품을 개발하여 공인기관 인증시험. 센서 네트워크

최종목표
풍력 블레이드 상태감지를 위한 신뢰성 있는 다중화 센서 탐촉자와 저가형 인터로게이터 파장 변조 광원 모듈, 또는 분광 모듈을 개발하여 광섬유 브래그 격자 센서 인터로게이터의 가격을 200만원대로 개발. 센서 탐촉자의 온도 의존성을 4 pm/℃ 이내로 감소시킬 뿐만 아니라 변형률 감지도를 제어할 수 있는 탐촉자 변형률 및 처짐으로 환산하는 알고리즘을 개발. 실물블레이드에 장착 시험 및 반복하중 시험 시행.
개발내용 및 결과
광섬유 센서 탐촉자와 인터로게이터의 시제품을 개발하여 공인기관 인증시험. 센서 네트워크 시제품을 실물 블레이드 적용하여 성능 시험 수행.
기술개발 배경
풍력 발전기를 운용할 때 전력 변환 효율을 증가시키기 위하여 블레이드의 강성 대 무게 비를 크게 재작한다. 그에 따라서 블레이드의 속력 및 피치 제어 등을 수행하게 되며 그러한 운영을 위해서는 블레이드의 하중 및 처짐을 측정할 필요가 있다. 또한 국부 강성 저하 등을 감지하여 풍력 발전기의 유지관리를 위한 변형률 정보가 필요하다. 광섬유 브래그 격자 센서는 풍력 블레이드에 적용하기 위한 가장 적합한 센서이나, 아직까지 블레이드에 접착 및 매설이 용이하고 신뢰성 있는 센서 탐촉자가 거의 존재하지 않으며, 센서 측정을 위한 인터로게이터가 수 천 만원의 고가여서 기술 실용화에 어려움이 있다. 그래서 본 과제에서는 블레이드 적용이 용이하고 신뢰성 있는 센서 탐촉자와 저가형 인터로게이터를 개발하고자 하였다.
핵심개발 기술의 의의
기존 기술은 하중 측정만 가능했으며, 개발 기술은 하중뿐만 아니라 처짐 및 국부 강성 저하도 측정할 수 있도록 하였다. 기존기술에 비해 온도 의존성을 크게 낮추었으며, 개발 기술은 다중화를 위한 파장 안정화가 가능하도록 하였다. 또한 수 천만 원대의 고가로 블레이드 적용 어려움이 있었던 인터로게이터의 가격을 블레이드 적용할 수 있도록 낮추었다.
적용 분야
풍력발전기 블레이드 하중 및 비틀림 측정, 교량 처짐 측정, 건축물 파괴 측정, 철골 구조물 스트레스 측정