풍력발전 타워는 높은 세장비를 갖는 형상으로 인해 바람에 의해 발생하는 횡하중에 취약한 구조를 가지고 있기 때문에 바람은 풍력발전 타워를 설계하는데 있어서 중요한 설계요소 중 하나라고 할 수 있다. 본 논문에서는 타워 운송 편의성 향상을 위해 설계된 8각 및 6각 단면형상을 가지는 조립식 강관 타워 및 일반 원형 강관 타워의 일정 높이 이상에서부터 4개의 작은 기둥으로 분리되는 형상을 가지는 멀티기둥 강관 타워에 대한 2차원 단면모형 풍동실험과 3차원 모형 풍동실험을 수행하여 각 형상별 풍력계수를 산정하여 그 특성을 비교하였다. 또한 풍동실험 축소모형에 대한 CFD 해석을 수행하여 산정된 풍력계수값의 신뢰성을 확인하였으며, 마지막으로 실제스케일 풍력타워에 대한 CFD 해석을 수행하여 각 형상별 특성을 분석하였다.

단풍나무는 종족 번식을 목적으로 씨앗을 확산시키기 위해 바람을 이용한다. 모수에서 분리된 씨앗은 자동회전을 하면서 떨어지는데 이 회전을 통해 생성된 앞전 와류로 높은 양력을 발생시킴으로써 씨앗을 천천히 낙하시킨다. 단풍나무 씨앗의 자동회전 현상은 안정적인 공기 역학적으로 낙하 초기 자세에 상관없이 일정한 크기의 회전율과 낙하 속도를 갖고 있어서 산업적 응용 가능성도 크다. 본 연구에서는 단풍나무 씨앗의 자동회전 현상의 특성을 실험적으로 밝히고 이를 생체 모방하여 소형 풍력 터빈으로 개발할 가능성을 제시하고자 한다.

In this study, a circular tower, a modular tower and a multi-column tower were subjected to wind tunnel test and CFD (Computational Fluid Dynamic) simulation. A modular tower with an octagonal cross-section is designed for easy transportation during construction. A multi-column tower with four secondary columns, which have smaller cross-sectional area relative to the main column, is designed for mitigating wind load. Their mean wind force coefficients were obtained through wind tunnel test and CFD simulation, which were carried out by Daewoo Institute of Construction Technology. Their results are compared to each other to verify the reliability of calculated mean wind force coefficient. Difference between mean wind force coefficient values obtained from wind tunnel test and CFD simulation is shown to be within 10% for a circular tower and a multi-column tower, and slightly above 10% for a modular tower.

본 논문에서는 풍동에서 수행되는 날개 길이가 0.8m와 1.5m인 두 수직축형 풍력발전기 및 날개 길이가 0.74m인 수평축형 풍력발전기의 성능평가시험으로부터 출력량을 얻기 위하여 수직축형 풍력발전기 및 수평축형 풍력발전기의 폐쇄효과를 고려하였다. 풍속이 증가함에 따라 서로 다른 날개 길이를 갖는 두 수직축형 풍력발전기 및 수평축형 풍력발전기의 출력량을 측정하였고 폐쇄효과에 기인한 폐쇄계수를 사용하여 출력량을 보정하였다. 날개 길이가 0.8m인 수직축형 풍력발전기에 대해 RPM과 폐쇄계수 사이의 관계는 풍속이 5m/s, 8m/s 및 10m/s일 때 거의 동일하였다. 날개 길이가 0.8m인 수직축형 풍력발전기에 대한 폐쇄계수는 RPM이 증가함에 따라 0.91에서 0.88의 범위에 있었고, 날개 길이가 1.5m인 수직축형 풍력발전기에 대한 폐쇄계수는 RPM이 증가함에 따라 0.85에서 0.82의 범위에 있었다. 또한 날개 길이가 0.74m인 수평축형 풍력발전기에 대한 폐쇄계수는 RPM이 증가함에 따라 0.84에서 0.77의 범위에 있었다. 본 연구를 통해 풍동에서 수직축형 풍력발전기의 회전자 면적이 클수록 폐쇄계수는 작아진다는 것을 확인할 수 있었다.

이 연구의 목적은 풍압적분법의 유효성을 검증하는 것이다. 기존의 풍하중 산정은 풍력실험을 통해 얻어진 시계열 풍력데이터에 대해 스펙트럼모드해석법을 수행하여 평가하는 방법에 주로 의존하였다. 이 방법은 건축물의 진동모드로 선형모드를 사용하기 때문에 비정형적인 건축물의 풍하중해석이나 다자유도해석에는 한계가 있다. 풍압적분법은 다자유도해석 및 비정형적인 건축물의 풍하중을 보다 정확히 산정할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 풍압적분법에 의해 평가한 풍하중과 풍력실험결과에 의해 평가한 풍하중을 비교하였다. 그 결과 두 방법에 의해 평가한 풍하중은 매우 유사한 것으로 나타났다. 풍압적분법은 복잡한 형상을 가진 건축물에 대한 풍하중을 평가할 경우 풍력실험을 대체할 수 있다는 유효한 수단으로 사용할 수 있다.

본 연구에서는 풍력발전에 적용되는 이론 분석을 통해 공력해석 프로그램을 개발하였으며, 풍동실험 결과와 비교 분석을 통해 정확성을 검증하였다. 그 결과로 개발한 계산 프로그램의 정확성과 유용성이 입증되어, 앞으로 새로운 풍차 익형 개발에 활용하고자 한다.

본 연구는 고층건축물의 비틀림방향 응답을 평가하기 위하여 필요한 변동비틀림모멘트계수와 변동비틀림모멘트의 파워스펙트럼밀도의 특성을 확인하는데 목적이 있다. 이러한 특성들을 평가하기 위하여, 다양한 형상비와 변장비를 가진 52개 형상의 공탄성 각주형 모형을 제작한 후 노풍도를 다양하게 변화시켜 풍동실험을 실시하였다. 본 논문에서는 비틀림방향의 변동풍력의 특성을 간단히 설명하였다. 그리 고 그 결과는 대부분 건물의 형상비와 변장비에 의하여 분석되었다.

In This Study, it was intended to performance of the joint grout for offshore wind power substructure. The flow, setting time, compressive strength, flexural strength, tensile strength of basic property and resistance to rapid freezing and thawing, ability to resist chloride ion penetration were carried out as the performance test. Also, on the grout by adding fiber checked flexural toughness, cracking tendency test.

In this study, bond performance of grouted joint with high performance cement grout was verified. The grout which the compressive strength of grout was over 120MPa. was applied for wind turbine tower connections. From the results, the connection joint using high performance grout has sufficient bond strength.

Three meteor-statistical forecasting models - the transfer function model, the time-series autoregressive model and the neural networks model - were tested to develop a daily forecasting model for Jejudo, where the need and demand for wind power forecasting has increased. All the meteorological observation sites in Jejudo have been classified into 6 groups using a cluster analysis. Four pairs of observation sites among them, all having strong wind speed correlation within the same meteorological group, were chosen for a model test. In the development of the wind speed forecasting model for Jejudo, it was confirmed that not only the use a wind dataset at the objective site itself, but the introduction of another wind dataset at the nearest site having a strong wind speed correlation within the same group, would enhance the goodness to fit of the forecasting. A transfer function model and a neural network model were also confirmed to offer reliable predictions, with the similar goodness to fit level.