《풍력과 조수력, 생물질과 태양에네르기에 의한 전력생산을 늘이며 자연에네르기의 리용범위를 계속 확대하여야 합니다.》
개발한 다리우스-싸보니우스결합형 수직풍력발전장치는 3개의 대칭프로필형날개를 가진 다리우스고속형 수직풍차와 S형날개가 90ﾟ의 설치각차를 가지고 2단으로 배치된 싸보니우스저속형 수직풍차를 결합한 수직풍차이다.
도시환경과 같은 년평균바람속도가 낮은 지역들에서 풍력에네르기를 효과적으로 리용하기 위하여서는 낮은 바람속도에서도 기동할수 있으면서도 일정한 바람속도에서 필요한 출력을 낼수 있는 풍력발전장치들을 리용하여야 할 요구들이 제기된다. 최근에 여러 나라들에서 도시환경에 적합한 수직풍차들에 대한 연구들이 심화되면서 전형적인 다리우스 및 싸보니우스수직풍차와 함께 그들을 결합한 여러가지 형태의 수직풍차들에 대한 연구가 많이 진행되고있다.
다리우스수직풍차는 양력형고속수직풍차로서 출력특성이 좋은 측면과 함께 자체기동특성이 나쁜 부족점을 가지고있다. 반면에 싸보니우스수직풍차는 저항형저속수직풍차로서 자체기동특성이 좋은 측면과 함께 출력특성이 낮은 결함을 가지고있다. 이러한 형태의 수직풍차들의 우점들을 반영하고있는 결합형수직풍차들은 도시환경과 같은 년평균바람속도가 낮은 지역들에서 그 리용효과성을 높일수 있는 우점을 가지고있다.
우리는 다리우스수직풍차의 내부에 직경이 1/3정도 작은 싸보니우스형회전자가 90ﾟ의 설치각차를 가지고 2단으로 배치된 다리우스-싸보니우스결합형 수직풍차를 개발하고 리론적연구와 저속풍동에서의 실험을 통하여 년평균바람속도가 낮은 지역에서 충분히 응용할수 있다는 좋은 결과들을 얻었다.
첫째: 다리우스수직풍차에서 날개현과 길이사이의 관계, 자체기동특성과 관련한 막힘성의 범위, 가로세로비의 범위들을 고찰한데 기초하여 풍차날개의 길이가 주어진 경우에 날개현의 길이는 부등식 를 만족하여야 한다는것을 밝혔다.
둘째: 싸보니우스수직풍차의 회전모멘트에 영향을 주는 날개들의 합리적인 겹칩비는 0.24이며 싸보니우스형회전자가 90ﾟ의 위상차를 가지고 2단으로 구성된 싸보니우스수직풍차의 경우에 풍차가 한바퀴 회전할 때 풍차의 회전모멘트의 변화폭이 1단인 경우에 비하여 1/3로 감소되여 기동특성이 개선된다는것을 밝혔다.
셋째: 다리우스풍차와 싸보니우스풍차의 기동 및 항공력학적특성과 다리우스-싸보니우스결합형 수직풍차의 기동 및 출력특성들에 대한 비교실험을 통하여 다리우스-싸보니우결합형 수직풍차를 리용하는 경우에 다리우스수직풍차에 비하여 기동특성이 현저히 개선(기동바람속도가 약 3/5으로 감소)될뿐아니라 바람속도가 10m/s이하인 경우에 출력특성도 개선(7.6% 증가)되여 낮은 바람속도에서도 널리 응용할수 있다는것을 확증하였다.
우리는 다리우스-싸보니우스결합형 수직풍차의 기동 및 출력특성을 보다 개선하여 도시환경과 같은 낮은바람조건에서 널리 리용하기 위한 연구사업을 심화시키고있다.
