풍력터빈용 스마트 로터제어의 최첨단기술

전문가 제언

○ 이 논문은 풍력터빈을 위한 능동 공기탄성 로터제어연구의 첨단 현황을 검토한 것이다. 로터하중을 감소시키기 위하여 고급제어개념을 사용하면 풍력터빈의 총비용을 크게 감소할 수 있다. 풍력터빈블레이드의 크기증가로 더 정교한 하중제어기술이 블레이드에 묻혀있는 지능을 가진 국부적으로 분산된 공기역학 제어시스템에 대한 관심을 유발하였다. 그러한 개념은 흔히 스마트구조 또는 스마트 로터제어라고 부른다.

○ 이 검토는 현대 풍력터빈과 하중감소 제어기능의 전체 범위를 포함한다. 우주항공 및 헬리콥터연구개념, 방법 및 달성한 결과에서 시작해서 능동 공기역학제어응용의 사용가능한 지식과 최신정보개념을 제공한다. 풍력터빈의 스마트로터제어응용을 위한 개념분석이 항공역학 제어표면에 사용할 수 있는 선택, 스마트재료를 포함한 액추에이터, 센서 및 제어기술을 평가하였다.

○ 풍력터빈응용을 위한 타당성연구, 예비 성능평가 및 새로운 계산과 실험적 연구접근법을 검토하였다. 스마트 로터제어개념을 사용한 하중감소 잠재력을 보여주었고 핵심문제점을 논의하였다. 마지막으로 스마트풍력터빈 로터 모델링문제의 현재지식 및 미래요구를 논의하였다. 이 연구는 풍력터빈용 스마트로터제어의 개요를 제공하고, 미래 구현의 타당성을 논의하고, 핵심 파라미터를 정량화 하고, 이와 같은 접근법과 관련된 도전을 보여준다.

○ kW 당 발전단가를 낮추기 위해 영국에서는 높이 175m의 10MW 해양풍력터빈용 길이 70m의 블레이드 개발에 착수했다. 블레이드의 대형화로 하중경감을 위한 스마트 블레이드에 관한 연구가 미국 및 유럽국가에서 진행되고 있다. 우리나라도 에너지 연구원과 같은 국책기관과 풍력 전문업체가 공동으로 스마트 블레이드 연구를 위한 설비확보와 시뮬레이션 연구를 추진할 것을 제안한다.

저자

T. K. Barlas

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2010

권(호)

46

잡지명

Progress in Aerospace Sciences

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

1~27

분석자

신*순

분석물

• 풍력터빈용 스마트 로터제어의 최첨단기술.pdf [434,320 byte]

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