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풍력 터빈 발전기의 전압-속도 및 토크-전류 특성2025.01.121. 풍력 터빈의 구조와 동작 원리 풍력 터빈은 바람의 기계 에너지를 전기에너지로 변환하는 회전하는 장치이다. 수평축 풍력 터빈(HAWT)과 수직축 풍력 터빈(VAWT)의 특징과 장단점을 설명하였다. 또한 2개 블레이드와 3개 블레이드 터빈의 차이점도 기술하였다. 2. 전자기 유도 원리와 발전기 동작 전자기 유도 원리에 따라 도체가 변화하는 자기장 속에 놓여 있을 때 전압이 유도된다. 소형 풍력 터빈에 사용되는 발전기는 회전하는 영구자석과 고정된 도선 권선으로 구성되어 있으며, 이를 통해 교류 전압이 생성된다. 3. 풍력 터빈 발전...2025.01.12
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[기계공학실험]풍동 실험2025.05.041. 풍력터빈 성능 평가 풍력터빈에는 매우 많은 종류가 있지만 각종 풍력터빈의 성능을 평가할 경우 일반성이 있는 무 차원 성능 계수에 의해서 성능을 나타내는 것이 편리하다. 풍력터빈의 성능평가에 이용되는 성능계수에는 파워계수, 토크계수, 추력계수, 주속비(TSR), 솔리디티 등이 있는데 그 중 대표적인 2가지 계수로 파워계수와 주속비의 관계를 이해하는 풍동 실험이다. 2. 풍동 실험 풍동(wind tunnel)은 공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속 에 있는 물체의 운동 등을 조사하기 위해 인공적으로...2025.05.04
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최적화와 최적 설계의 기본 원리와 AI 적용2025.01.291. 최적화 최적화는 주어진 조건에서 가장 좋은 결과를 얻기 위해 변수를 조정하는 과정이다. 목적 함수, 변수, 제약 조건, 솔루션, 알고리즘 등이 최적화의 기본 요소이다. 선형, 비선형, 정수, 다목적 최적화 기법이 있으며, AI에서는 하이퍼파라미터 최적화, 아키텍처 최적화, 데이터 전처리 등이 중요하다. 2. 최적 설계 최적 설계는 주어진 문제에 대해 가장 효과적이고 효율적인 솔루션을 설계하는 과정이다. 단일 목표 최적화와 다목적 최적화가 있으며, 목표, 변수, 제약 조건, 최적화 기법, 지속 가능성 등이 핵심 요소이다. AI ...2025.01.29
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친환경 건축 사례: 바레인 세계무역센터2025.05.081. 바레인 세계무역센터 바레인 세계무역센터는 세계 최초로 풍력 터빈을 장착한 건물로, 풍력발전과 건설기술의 결합을 보여주는 사례입니다. 이 건물은 바레인 마나마에 위치하며, 2004년부터 2008년까지 건축되어 2008년 4월 8일에 개장했습니다. 50층 높이의 이 건물은 연면적 120,961 m²이며, 높이는 안테나/첨탑 240m입니다. 건물 내부에는 4개의 엘리베이터가 설치되어 있습니다. 총 건축비용은 1억 5천만 달러입니다. 2. 풍력 터빈 바레인 세계무역센터에는 직경 29m의 대형 풍력 터빈 3기가 설치되어 있습니다. 이 ...2025.05.08
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풍력 결과보고서2025.01.051. 풍력 발전기의 구조와 동작 풍력 발전기의 회전자와 고정자가 교류(AC) 전압을 생성하는 원리를 설명할 수 있다. 발전기의 회전 속도 변화가 발전된 AC 전압의 크기와 주파수에 미치는 영향을 이해할 수 있다. 2. 풍력 터빈의 토크-속도 특성 풍력 터빈의 회전자 토크와 속도의 관계를 이해할 수 있다. 토크-속도 곡선에서 최적 회전 속도와 토크를 파악할 수 있다. 3. 풍력 발전기의 출력 특성 풍속에 따른 풍력 터빈의 기계적 출력과 전기적 출력 특성을 분석할 수 있다. 최대 출력점(MPP)을 찾아 이를 유지하도록 설계해야 함을 이...2025.01.05
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친환경 건축 사례 조사: 펄 리버 타워2025.05.081. 친환경 건축 설계 펄 리버 타워는 중국 광저우에 위치한 친환경 건축물로, 2010년에 완공되었습니다. 이 건물은 매끄럽고 공기역학적인 형태로 설계되어 주변의 태양과 바람을 고려하였습니다. '제로 에너지' 디자인 컨셉을 바탕으로 자연환경과 조화를 이루면서도 인간의 원리를 반영하였습니다. 2. 풍력 터빈 활용 펄 리버 타워에는 건물에 부딪힌 바람을 활용하여 4개의 거대한 풍력 터빈을 돌리는 시스템이 적용되었습니다. 공기역학적으로 휘어진 외관은 공기가 통과하는 통로가 되어 터빈에 동력을 공급하며, 이를 통해 건물의 난방, 환기 및 ...2025.05.08
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[해양공학] 해양에너지 단지 조사 (Horns Rev 해상풍력단지)2025.01.241. 해상풍력단지 Horns Rev는 북해에 처음으로 설치된 해상풍력으로, 1, 2, 3단지로 구성되어 있으며 총 776.3MW의 규모를 지니고 있다. 2002년 설치된 Horns Rev 1은 세계 최대 규모의 해상 풍력 발전소였으며, Vestas V80 2MW 터빈을 사용하고 있다. Horns Rev 2는 2009년 9월에 운영이 시작되었고, Siemens Gamesa Renewable Energy의 SWT-2.3-93 터빈을 사용 중이다. Horns Rev 3는 2019년 8월에 공식적으로 출시되었으며, Vatenfall사의 소...2025.01.24
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신재생 에너지 시스템에서 전력 전자 기술의 응용2025.04.261. 신 재생 에너지 시스템 소개 신 재생 에너지는 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 풍력, 수력, 연료전지, 바이오 매스, 석탄의 액화, 가스화, 해양 에너지, 폐기물 에너지 및 기타로 구분되고 있다. 신 재생에너지의 필요성은 산업혁명 이후 인간의 산업 활동으로 인한 온실 가스 배출 증가가 지구의 기후 변화를 초래했고, 화석 연료 자원의 고갈과 에너지 수요의 증가로 대체 에너지 확보가 시급하기 때문이다. 2. 전력 전자 기술 응용 (태양광) 태양광 발전은 태양전지를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는...2025.04.26
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초고층 빌딩에 적용된 건축(시공) 기술2025.05.031. 바레인 세계 무역 센터의 위치 및 기후 바레인 마나마 지역은 페르시아만 북동쪽에 위치하며 고온 다습한 기후를 가지고 있다. 연중 맑은 날씨가 지속되며, 바다에서 불어오는 강력한 바람이 특징적이다. 이러한 기후 조건은 바레인 세계 무역 센터의 풍력 발전 시스템 적용에 유리한 환경을 제공한다. 2. 바레인 세계 무역 센터의 설계 및 컨셉 바레인 세계 무역 센터는 두 개의 타원형 타워와 3개의 풍력 터빈으로 구성되어 있다. 타워는 45도로 기울어져 있어 벤츄리 효과를 발생시켜 풍속을 높이고, 각 층의 평면을 다르게 설계하여 상층부의...2025.05.03
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해상풍력 발전의 장점과 발전 저해 요소2025.05.071. 해상풍력 발전의 장점 해상풍력 발전은 친환경 에너지원으로, 기후변화 대응과 기술 진보, 산업 생태계 완성을 통한 경제성 확보를 위한 글로벌 노력이 이루어지고 있다. 미국과 유럽연합(EU)은 해상풍력 발전에 대규모 투자를 하고 있으며, 2030년까지 해상풍력 발전량을 크게 늘릴 계획이다. 경제적인 측면에서도 해상풍력은 2030년 이후 최고의 에너지원으로 각광받을 것으로 전망된다. 2. 해상풍력 발전의 발전 저해 요소 우리나라의 경우 해상풍력 발전을 위한 전용 항만, 산업단지, 전력망 등의 인프라가 부족한 실정이다. 또한 해상풍력...2025.05.07
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