《풍력과 조수력, 생물질과 태양에네르기에 의한 전력생산을 늘이며 자연에네르기의 리용범위를 계속 확대하여야 합니다.》
개발한 풍력양수기는 12개의 비대칭프로필날개를 가진 저속형수평풍차와 피스톤뽐프를 결합하여 물원천지로부터 20m이하의 높이에 있는 장소에 물을 퍼올리기 위한 장치이다. 세계적으로 풍력양수기개발력사는 오래며 따라서 그 류형도 다양하다. 크게 판형 또는 원호형날개로 된 저속풍력양수기와 비대칭프로펠라형중속, 고속풍력양수기로 분류할수 있다. 일반적으로 년평균바람속도가 작은 (3-4m/s)지역과 장소들에서는 기동모멘트가 큰 원호형날개로 된 (날개수 18-24개) 저속풍력양수기를 리용하고 년평균풍속이 큰 (4m/s이상) 지역과 장소들에서는 프로펠라형고속풍력양수기를 선택한다.
우리 나라에서도 지난 기간 저속 및 고속풍력양수기에 대한 연구와 함께 여러가지 류형의 풍력양수기를 설계제작하여 리용하였다. 일반적으로 판형 또는 원호형날개로 된 저속풍력양수기는 기동모멘트는 크나 출력곁수가 낮은것이다.(Cp=0.25～0.3정도) 한편 비대칭프로펠라형중속 및 고속풍력양수기는 기동모멘트는 작으나 출력곁수가 큰것이다.(Cp=0.45)
우리는 년평균바람속도가 2.5-4m/s인 지역과 장소에서도 기동모멘트와 출력곁수가 큰 비대칭프로필형저속풍력양수기를 개발하고 자체기동특성을 개선하기 위한 기초 및 실험연구를 진행하여 좋은 결과들을 얻었다.
첫째로, 비대칭프로펠라형저속풍력양수기의 구조안을 새롭게 제안하고 항공력학적특성평가방법을 확립하였으며 프로필의 질특성이 좋은 날개프로필을 선택하고 합리적인 설계정수들을 결정하여 자체기동 및 출력특성을 개선하였다.
자체기동모멘트를 같은 규모의 판형저속풍력양수기보다 1.4배로 높였다. 출력곁수는 판형저속풍력양수기보다 1.8배로 높였다.
둘째로, 회전자의 편심조절과 측면타에 의한 조절방식을 결합한 조절장치의 합리적인 설계정수들을 결정하는 방법을 확립함으로써 풍차의 회전수와 출력조절을 예민하고 안전하게 할수 있게 하였다. 셋째로, 풍력양수기의 피스톤뽐프련결대에 조절용수를 설치하여 뽐프의 웃행정과 아래행정에서의 최대시동저항모멘트를 균등하게 함으로서 풍력양수기의 기동바람속도를 이전의 3.5m/s로부터 3.0m/s 낮추어 자체기동특성을 개선하였으며 이를 현지운영실험을 통하여 확증하였다.
우리는 풍력양수기를 음료수와 관개용수 등에 적극 리용하기 위한 연구사업을 심화시키고있다.
