풍력공학일반
아진
2021년 07월 28일 출간
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작품소개
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풍력에너지는 청정에너지의 공급, 국가고유의 에너지원, 녹색성장산업의 선도적 위치를 가져다주는 분야이다. 이에 따라 최근에 일반인과 산업계의 많은 사람들이 풍력에너지 분야에 관심을 가지고 있다. 최근 다양한 방면에서 풍력에너지 관련 정보가 제공되고 있으나 아직은 풍력분야에 대한 관련 서적이 여전히 부족한 실정이다.
본 교재는 경상남도가 지원하고 경남테크노파크가 주관하는 “경남 신재생에너지 인력양성사업”에 참여하는 수강생들이 사용할 수 있도록 기획되어 다양한 전공을 보유한 수강생들이 가능한 쉽게 이해할 수 있도록 꾸몄다. 본 교재의 기본 체제는 이미 2009년에 발간된 “최신 풍력터빈의 이해”를 활용하였고 중요한 개념을 발췌하여 설명하였다. 또한 지식경제부 및 한국에너지기술평가원의 지원하에 진행되고 있는 “풍력핵심기술연구센터사업”의 수행과정에서 발생한 많은 자료가 활용되었다.
초기 3개 단원에서는 풍력터빈의 역사와 발전사, 국내외 기술 현황에 대하여 설명하였고, 제4장에서 제10장까지는 풍력터빈의 핵심 부품별 기능, 설계 및 제조, 인증 및 소형풍력에 대한 설명, 나머지 제11장과 제12장에서는 해상풍력, 풍력산업과 연관된 환경, 경제성, 정책 등에 대하여 정리하였다.
본 교재를 저술함에 있어 아직도 내용면에서 부족한 점이 많음을 느끼고 있으나 급속하게 발전하는 풍력산업에 대응하여 관련 인력양성에 조금이나마 기여할 수 있 도록 자료를 정리하였고, 추후 수정과 보완이 있어야 할 것으로 보인다.
본 교재는 경상남도가 지원하고 경남테크노파크가 주관하는 “경남 신재생에너지 인력양성사업”에 참여하는 수강생들이 사용할 수 있도록 기획되어 다양한 전공을 보유한 수강생들이 가능한 쉽게 이해할 수 있도록 꾸몄다. 본 교재의 기본 체제는 이미 2009년에 발간된 “최신 풍력터빈의 이해”를 활용하였고 중요한 개념을 발췌하여 설명하였다. 또한 지식경제부 및 한국에너지기술평가원의 지원하에 진행되고 있는 “풍력핵심기술연구센터사업”의 수행과정에서 발생한 많은 자료가 활용되었다.
초기 3개 단원에서는 풍력터빈의 역사와 발전사, 국내외 기술 현황에 대하여 설명하였고, 제4장에서 제10장까지는 풍력터빈의 핵심 부품별 기능, 설계 및 제조, 인증 및 소형풍력에 대한 설명, 나머지 제11장과 제12장에서는 해상풍력, 풍력산업과 연관된 환경, 경제성, 정책 등에 대하여 정리하였다.
본 교재를 저술함에 있어 아직도 내용면에서 부족한 점이 많음을 느끼고 있으나 급속하게 발전하는 풍력산업에 대응하여 관련 인력양성에 조금이나마 기여할 수 있 도록 자료를 정리하였고, 추후 수정과 보완이 있어야 할 것으로 보인다.
제1장 풍력에너지의 활용과 풍력발전기의 변천사
1.1 풍력에너지의 활용 3
1.2 풍력발전기의 등장 6
1.3 풍력발전기의 대형화 9
1.4 국내 풍력발전의 역사 12
제2장 풍력에너지의 개요
2.1 지구의 바람 19
2.2 풍력에너지 20
2.3 풍력에너지와 풍황 22
2.4 바람지도 30
2.5 풍력자원의 잠재량 31
제3장 풍력발전의 개요
3.1 풍력발전시스템 35
3.2 풍력발전기의 종류와 특징 38
3.3 풍력터빈의 효율과 성능 46
제4장 블레이드
4.1 블레이드 재료 및 구조 55
4.2 블레이드 제조 공법 61
4.3 Infusion에 의한 블레이드 제조 63
4.4 블레이드 공력해석 68
4.5 블레이드 공력설계 72
4.6 블레이드 구조설계 74
4.7 블레이드 시험 78
4.8 블레이드와 환경요인 83
제5장 드라이브 트레인과 증속기
5.1 주축 89
5.2 주축 베어링 93
5.3 커플링 96
5.4 드라이브 트레인 98
5.5 증속기 103
5.6 증속기의 설계 105
5.7 증속기의 시험평가 108
제6장 발전기, 전력변환 및 계통연계
6.1 발전기의 원리 113
6.2 동기발전기 및 유도발전기 114
6.3 유도기 115
6.4 이중여자 유도형 발전기 118
6.5 영구자석형 동기발전기 120
6.6 전력변환 시스템 123
6.7 계통연계 131
제7장 제어시스템
7.1 제어시스템 141
7.2 피치 제어시스템 150
7.3 요 제어시스템 154
제8장 타워
8.1 타워의 구조와 기능 163
8.2 타워의 제조 165
8.3 타워의 설계 및 해석 169제9장 인증시스템과 성능평가
9.1 풍력발전 인증시스템 175
9.2 풍력발전의 성능평가 182
9.3 풍력실증단지 186
제10장 소형풍력발전
10.1 소형풍력발전의 개요 191
10.2 소형풍력발전의 운전 192
10.3 소형 풍력발전기의 구성 195
10.4 소형풍력발전의 시장 196
10.5 소형풍력의 특성 198
10.6 수직축 풍력터빈 198
10.7 소형풍력의 응용 200
제11장 해상풍력발전
11.1 해상풍력발전의 개요 205
11.2 해상풍력발전단지 206
11.3 해양구조물의 기초 208
11.4 해상풍력발전의 미래 210
제12장 풍력발전의 시장과 경제성 및 정책
12.1 풍력발전 시장의 현황 215
12.2 풍력발전과 경제성 217
12.3 풍력발전의 국가 정책 219
12.4 풍력발전과 환경 223
참고문헌 231
찾아보기 235
1.1 풍력에너지의 활용 3
1.2 풍력발전기의 등장 6
1.3 풍력발전기의 대형화 9
1.4 국내 풍력발전의 역사 12
제2장 풍력에너지의 개요
2.1 지구의 바람 19
2.2 풍력에너지 20
2.3 풍력에너지와 풍황 22
2.4 바람지도 30
2.5 풍력자원의 잠재량 31
제3장 풍력발전의 개요
3.1 풍력발전시스템 35
3.2 풍력발전기의 종류와 특징 38
3.3 풍력터빈의 효율과 성능 46
제4장 블레이드
4.1 블레이드 재료 및 구조 55
4.2 블레이드 제조 공법 61
4.3 Infusion에 의한 블레이드 제조 63
4.4 블레이드 공력해석 68
4.5 블레이드 공력설계 72
4.6 블레이드 구조설계 74
4.7 블레이드 시험 78
4.8 블레이드와 환경요인 83
제5장 드라이브 트레인과 증속기
5.1 주축 89
5.2 주축 베어링 93
5.3 커플링 96
5.4 드라이브 트레인 98
5.5 증속기 103
5.6 증속기의 설계 105
5.7 증속기의 시험평가 108
제6장 발전기, 전력변환 및 계통연계
6.1 발전기의 원리 113
6.2 동기발전기 및 유도발전기 114
6.3 유도기 115
6.4 이중여자 유도형 발전기 118
6.5 영구자석형 동기발전기 120
6.6 전력변환 시스템 123
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제7장 제어시스템
7.1 제어시스템 141
7.2 피치 제어시스템 150
7.3 요 제어시스템 154
제8장 타워
8.1 타워의 구조와 기능 163
8.2 타워의 제조 165
8.3 타워의 설계 및 해석 169제9장 인증시스템과 성능평가
9.1 풍력발전 인증시스템 175
9.2 풍력발전의 성능평가 182
9.3 풍력실증단지 186
제10장 소형풍력발전
10.1 소형풍력발전의 개요 191
10.2 소형풍력발전의 운전 192
10.3 소형 풍력발전기의 구성 195
10.4 소형풍력발전의 시장 196
10.5 소형풍력의 특성 198
10.6 수직축 풍력터빈 198
10.7 소형풍력의 응용 200
제11장 해상풍력발전
11.1 해상풍력발전의 개요 205
11.2 해상풍력발전단지 206
11.3 해양구조물의 기초 208
11.4 해상풍력발전의 미래 210
제12장 풍력발전의 시장과 경제성 및 정책
12.1 풍력발전 시장의 현황 215
12.2 풍력발전과 경제성 217
12.3 풍력발전의 국가 정책 219
12.4 풍력발전과 환경 223
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