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연구성과

  • 2008-09-23
  • 조회수 32162
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김승조 교수팀, 항공기 기술로 고효율 소형 풍수력기 개발

수직 이착륙기를 닮은 풍력 발전기가 개발됐다. 

기계항공공학부 김승조 교수는 “수직 이착륙기에 쓰이는 ‘사이클로이드 블레이드 시스템’을 이용한 소형 풍력발전기와 수력발전기를 만드는데 성공했다”고 밝혔다.

김 교수팀은 2006년 사이클로이드 블레이드 시스템을 이용해 세계 최초로 수직이착륙기를 만들어 비행하는데 성공했다. 이 시스템은 좌우에 두 개씩 달려 있는 회전체(rotor) 시스템이 원형으로 빠르게 회전하면서 비행기를 수직으로 떠오르게 한다. 이런 신개념 비행기를 ‘사이클로콥터’라고 한다.

연구팀은 이번에 이 기술을 응용해 효율이 높은 소형 풍력발전기를 만들었다. 유럽에서는 최근 풍력발전 시장이 포화되면서 약한 바람에 적합한 소형 풍력 발전기 개발이 각광받고 있다.

김 교수는 “이번에 개발한 소형 풍력발전기는 약한 바람 속도와 풍향의 변화에 빠르게 반응할 수 있는 방식”이라며 “낮은 풍속에도 효율이 좋아 국내환경에 적합하며 빌딩, 대도시에 소형으로 설치해 쓸 수 있다”고 밝혔다. 시스템의 회전날개가 바람이 불 때 옆으로 회전하면서 전기를 만드는 것이다.

이 풍력발전기는 가격이 저렴해 가정용으로 쓰기에도 알맞다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 이용하여 최적의 회전날개 각도를 찾아냈으며, 일본에서 상용화한 고정형 발전기보다 설계효율이 40%나 향상됐다고 주장했다.

김 교수는 “풍력발전기뿐만 아니라 시냇물, 해류, 조류 등에서도 발전이 가능한 사이클로이드 수력발전기도 개발해 실험에 성공했다”고 말했다.

<사이클로이드 블레이드 시스템>
여러 개의 비행날개를 하나로 묶어 로터(Rotor) 시스템을 구성한 뒤 이를 회전축과 평행한 방향으로 돌려 각각의 날개마다 추력(推力)을 얻는 시스템이다.

2008. 9. 23
서울대학교 홍보부

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