KR100904850B1 - 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기 - Google Patents

진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저단가로 신개념 제작 가능한 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 고효율 수직형 풍력 발전기에 관한 것으로, 본 발명의 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기는, 지면에 대해 수직으로 형성되는 회전축(40); 상기 회전축(40)의 일측 끝단에 연결되는 발전기(50); 상기 회전축(40)의 타측 쪽에 배치되며, 상기 회전축(40)과 연결되는 적어도 하나 이상의 블레이드 지지대(20); 상기 블레이드 지지대(20)의 끝단에 구비되는 블레이드(10);를 포함하여 이루어지는 수직형 풍력 발전기(100)에 있어서, 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)을 관통하여 교차 연결되며, 상기 블레이드 지지대(20)와 상기 회전축(40)이 교차하는 부분에 탄성(elastic)체 또는 점탄성(viscoelastic)체를 포함하여 이루어진 회전축 진동-소음 저감부(30)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
풍력 발전기, 조력발전기, 수직형, 수직축, 저속, 진동저감, 소음저감

Description

진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기 {Vertical Wind Power Generator with Vibration and Sound Reduction Mechanism}
본 발명은 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 신개념 수직형 풍력 발전기에 관한 것이다. 최근 유가의 급격한 상승 경험과 함께 풍력 발전기 개발은 국내의 경우도 신재생에너지 분야의 개척 필요성과 함께 에너지 사업에 중요한 화두가 되고 있다. 한국의 경우는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 해안 및 섬 지역을 제외한 대부분의 내륙 지방(80% 이상)에서는 풍속이 약한(5년 평균 0~4m/s) 편이고 풍향의 변화가 잦은 특성이 있다. 참고로 수평형 풍력 발전기는 항상 맞바람을 받아서 돌아가는 특성 때문에 바람의 방향이 바뀌는 경우 블레이드 회전면이 수시로 바뀌어야 하는데 이 때문에 바람의 방향이 자주 바뀌면 효율이 매우 떨어지게 된다.
일반적으로 종래에 널리 사용되던 수평형 풍력 발전기는 대관령이나 제주도와 같이 주거 밀집도가 매우 낮은 지역에서 대형화된 발전(100kW급 이상)에 유리하며, 실제로 기존에 국내에 설치된 다수의 수평형 소형 풍력 발전기의 경우도 대부분이 가동률이 매우 저조한 편임은 잘 알려진 사실이다. 또한 피치제어를 통한 회전 속도 제어를 하지 않는 대부분의 수평형 소형 풍력 발전기의 경우 고속의 바람 에서 특성상 빠른 회전 속도로 인해 매우 강력한 파열 소음이 유발되는 특성이 있다. 참고로 풍력 발전기는 설치 가격 대비 발전 용량에 근거한 발전 단가와 안정적인 운전 수명이 매우 중요하기 때문에 소형의 경우는 피치제어 개념을 적용하지 않고 있다.
또한 작동 개념상 가늘고 긴 블레이드를 지지하고 있는 부분이 허브(hub) 축 한 군데뿐이므로 피로 파손시 손상된 블레이드가 빠른 속도로 꽤 먼 거리까지 날아가 충돌할 수 있어 유동 인구 밀집지역, 상업, 교육 및 주거용 건물(옥상 등) 및 인근에 설치하는 것은 그 위험성이 매우 크다고 할 수 있다. 하지만 수직형 풍력 발전기의 경우는 상대적으로 큰 블레이드 면적을 활용하여 저 풍속에서도 상대적으로 낮은 회전 속도로 매우 효율적인 발전이 가능하며, 낮은 소음 특성을 가진다. 또한 도 7의 예와 같이 각각의 블레이드가 간단한 구조로 두 군데 또는 그 이상의 지지구조를 가질 수 있으므로 구조 안전성에 대한 신뢰도를 매우 크게 할 수 있다.
본 제안 특허는 다양한 장점이 있는 수직형 풍력 발전기의 성능 및 안정성을 경제적이면서도 혁신적으로 증가시킬 수 있는 것으로 다양한 운전 풍속에서 필연적으로 발생되는 대부분의 진동 에너지를 소산시킬 수 있어, 바람 환경이 상대적으로 우수한 다양한 도심지역 건물(옥상 등)에 설치하여 효율적인 발전이 가능하다. 추가적으로 건물의 옥상에 설치하는 경우는 풍력 발전기에서 생성된 진동 에너지에 기인한 간접 공진현상으로 민원이나 건물에 유발될 수 있는 심각한 구조 손상에 유의할 필요가 있다. 본 특허에서 제안하는 개념은 필연적인 진동 에너지를 매우 경제적으로 최소화 할 수 있는 개념이므로 이러한 부수적인 문제점 또한 사전에 배제 할 수 있는 큰 장점이 있다.
수직형 풍력 발전기는 설계에 따라 2m/s 이하(시동 풍속 0.8~1.5m/s)의 낮은 풍속에서도 효율적인 전력발전이 가능하다. 기본적인 수직형 풍력 발전기의 구성은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 블레이드(10), 암(arm) 형태로 형성되어 블레이드를 지지하는 블레이드 지지대(20), 허브(30)에 의해 상기 블레이드 지지대(10)와 결합되는 마스트(mast) 형태의 회전축(40)을 포함하여 이루어지는 회전 중심부와 및 베어링 연결 없이 회전 중심부와 직접연결 또는 증속을 위해 벨트나 기어박스로 연결 가능한 전기발전기(50)로 이루어진다. 상기 회전 중심부에는 유동 흐름에 허브하우징 효과를 더하기 위해 실린더 형태로 형성되어 회전 중심부를 감싸는 형태로 구비되는 외부 덮개(60)가 추가로 구비될 수 있다. 또한, 일반적으로 상기 블레이드 지지대(20) 및 상기 회전축(40)은 금속재 또는 복합재의 재질로 형성된다.
한편, 에어포일(airfoil)이란 날개 또는 블레이드의 단면 형상을 뜻하며, 고정익 항공기의 날개(wing)나 헬리콥터의 블레이드(blade)와 같은 양력면(lifting surface)의 특정 단면(section)을 학술적으로 정의하는데 사용한다. 공기보다 무거운 항공기를 비행시키기 위해서, 공기 역학적인 효과, 즉 양력은 크고 항력은 작은 에어포일이 요구되며, 이에 따라 에어포일은 양력을 크게 하기 위해서 일반적으로 상면을 둥글게 해주고 뒤를 뾰족하게 하여 유선형으로 되는 형상으로 이루어진다. 에어포일에 관한 용어의 정의는 도 3과 같다. 항공기의 경우는 그 비행속도 영역에 따라 양력을 최대한 얻을 수 있도록 에어포일을 최적설계하게 되며, 풍력 발전기의 경우는 풍향에 대해 회전하는 블레이드 단면의 상대받음각의 변화가 매우 심한 편이며, 생성되는 공력하중 성분에서 블레이드를 회전시키는 방향벡터 성분의 힘을 최대로 얻을 수 있도록 최적 설계하여야 한다. 따라서 일반적으로 항공기에서 적용하는 에어포일을 적용하는 경우 우수한 성능이나 효율을 기대하기 힘들다.
하기의 표는 풍력 발전기와 속도영역이 유사한 저속 항공기에 많이 활용되었던 종래의 Clark-Y 에어포일이 적용한 블레이드를 수직형 풍력 발전기에 채용하였을 때 풍속별로 나타나는 회전 속도 값을 본 출원인이 실험적으로 구한 예이다. 또한 도 4는 고 받음각 영역에서 Clark-Y 에어포일 주변의 CFD 유동 해석 결과를 도시한 것이다. 이 때, Clark-Y 에어포일과 같은 종래의 에어포일 형상을 적용한 블레이드를 사용하는 종래의 수직형 풍력 발전기의 경우, 하기의 표 및 도 4에 나타나는 바와 같이 블레이드에서 유동 박리 현상이 발생하고 이 영향으로 시동 풍속이 매우 높게 나타나는 등 풍력 발전에 적당하지 못한 문제점이 있어, 에어포일 형상의 개선이 반드시 필요하다는 것을 확인할 수 있다.
풍속(m/s) Clark-Y Airfoil (rpm) 비고
12 250 시동풍속 4m/s 이상
10 210
9 154
8 150
6 150
5 100
4 48
3 -
2 -
1 -
한편, 수직형 풍력 발전기에서는 최적 설계된 우수한 특성의 에어포일을 채 용하더라도 그 구조의 특이성으로 인하여 고속 회전으로 인한 관성력, 공력하중 및 각 블레이드의 급격한 상대받음각 변화에 따른 추가적인 진동하중과 유동박리 현상에 기인한 공력소음 등이 동시에 발생하게 된다. 특히, 도 2와 같이 효율이 상대적으로 우수한 양력형 수직축 풍력 발전기의 경우는 바람 방향으로 회전 운동하는 상태의 블레이드와 맞바람 방향으로 회전 운동하는 블레이드 사이에 필연적으로 상대 속도 및 상대받음각의 차이가 발생하게 되고, 서로 반대 위치에 놓여있는 블레이드 사이에 회전각에 따른 작용 힘의 불균형에서 기인한 과도한 진동 에너지가 회전지지축(mast)를 타고 전기 발전기 및 타워 구조 등으로 지속적으로 전달되게 된다. 이로 인하여 발전 용량이 거질 수록 블레이드의 크기 증가에 따라 관련 구조물에 과도한 하중이 가해지고 이를 장시간 지탱하기 위해서는 고가의 고강성 구조 설계나 고강도 구조 재료의 사용이 요구된다. 따라서 제작 단가의 상승이 초래되거나, 일반적인 설계 시 과도한 진동 에너지에 의한 피로 파괴 현상에 기인하여 운전 수명이 저하될 수 있다.
종래에도 여러 종류의 수직형 풍력 발전기 특허가 개시되어 있다. 도 5(A)는 한국등록특허 제0813875호, 도 5(B)는 한국등록특허 제0756800호, 도 5(C)는 한국등록특허 제0839485호, 도 5(D)는 한국등록특허 제0490683호에 개시된 수직형 풍력 발전기들을 각각 도시하고 있다. 하지만 상술한 선행기술들은 추구하는 기술적인 목적이 본 특허에서 제안하고자 하는 핵심 기술과는 차별되며, 개시된 바와 같이 종래의 수직형 풍력 발전기들에서는 블레이드 에어포일 형상의 개선, 혁신적인 진동저감 및 저단가 제작기법 등에 대한 전문적인 기술적 내용이나 해결책 등은 부재 한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수직형 풍력 발전기에 최적화된 에어포일 형상을 가지는 블레이드를 채용하며, 블레이드 지지대와 허브 및 회전지지축(mast) 간의 연결부에서 발생 및 전달되는 진동 에너지를 자체적으로 상호 감쇠시킬 수 있는 혁신적인 진동 저감 구조를 구현하는데 있다. 이는 회전관성력 및 공력하중 변화에 대해 지지대를 따라 국부적인 미끄럼 병진 상대운동을 허용하고 아울러 장착된 탄성 진동 흡수체(진동흡수수단 등)를 통해 대부분의 운동에너지를 흡수하고, 회전각에 따른 급격한 상대받음각 변화 효과를 완화시켜 부수적으로는 점성 유동박리 현상에 따른 소음발생 정도를 저감 시킬 수 있는 고효율 수직형 풍력 발전기를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 진동 에너지를 획기적으로 저감시킴으로써 피로파손 영향을 최소화 하여 풍력 발전기의 수명연장 효과와 함께 구조물의 불필요한 과잉 설계를 방지하고 이에 따라 제작단가를 최소화 할 수 있는 고효율 수직형 풍력 발전기를 제공함에 있다. 또한 본 발명의 진동 저감형 개념은 장수명 수직형 조력 발전기 제작에도 적용 가능하다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기는, 지면에 대해 수직으로 형성되는 회전축(40); 상 기 회전축(40)의 일측 끝단에 연결되는 발전기(50); 상기 회전축(40)의 타측 쪽에 배치되며, 상기 회전축(40)과 연결되는 적어도 하나 이상의 블레이드 지지대(20); 상기 블레이드 지지대(20)의 끝단에 구비되는 블레이드(10);를 포함하여 이루어지는 수직형 풍력 발전기(100)에 있어서, 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)을 관통하여 교차 연결되며, 상기 블레이드 지지대(20)와 상기 회전축(40)이 교차하는 부분에 탄성(elastic)체 또는 점탄성(viscoelastic)체를 포함하여 이루어진 회전축 진동-소음 저감부(30)가 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 회전축 진동-소음 저감부(30)는 상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 회전축(40)을 중심으로 상기 회전축(40) 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 고정수단(32); 상기 고정수단(32)과 상기 회전축(40) 사이에 각각 구비되는 한 쌍의 진동흡수수단(31); 을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수직형 풍력 발전기(100)는 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 블레이드(10)를 관통하여 끝단 일부가 돌출된 형태로 구비되며, 상기 블레이드(10)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 블레이드 진동-소음 저감부(60)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는 상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 블레이드(10) 일측에 구비되는 고정수단(62); 상기 고정수단(62)과 상기 블레이드(10) 사이에 구비되는 진동흡수수단(61); 을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또는, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는 상기 고정수단(62)이 상기 블레이드(10)의 양측에 한 쌍이 구비되며, 상기 진동흡수수단(61)은 각각의 상기 고정수 단(62)과 상기 블레이드(10)의 사이 공간에 각각 한 쌍이 구비되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 수직형 풍력 발전기(100)는 상기 블레이드(10) 및 상기 회전축(40) 사이에 적어도 하나 이상의 보조 블레이드(70)가 더 구비되며, 상기 보조 블레이드(70)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)는 상기 블레이드(10)와 상기 보조 블레이드(70) 사이에 구비되는 진동흡수수단(81); 을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 이 때, 상기 보조 블레이드(70)는 상기 블레이드(10)와 동일하거나 유사한 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드(10)는 가로세로비(Aspect Ratio, AR)가 4 내지 12의 범위 내의 값을 가지는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 블레이드(10)는 정면에서 보았을 때 직선 형상 또는 S자형을 포함하는 곡선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 블레이드(10)는 측면에서 보았을 때 직선 형상 또는 W자형, 웨이브, 원의 일부, 타원의 일부를 포함하는 곡선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직형 풍력 발전기(100)는 실린더 형상으로 형성되어 상기 회전축(40)을 둘러싸는 형태로 구비되는 허브하우징(90)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 수직형 풍력 발전기에 있어서 블레이드의 에어포일을 최적화함으로써, 저속의 바람에서도 쉽게 시동 및 발전이 이루어지게 되는 큰 효과가 있다. 실제로 0.8~1.5m/s의 매우 낮은 풍속에서도 기동이 가능함이 실험적으로 입증된 만큼, 본 발명에 의한 수직형 풍력 발전기는 저속의 바람이 부는 환경에서도 효율적인 전력발전과 함께 고풍속에서도 저진동 저소음으로 획기적으로 유리한 효과가 있다. 특히 한국과 같이 대부분의 지역에서 연중 평균풍속이 0~5m/s 정도 되는 풍환경에서도 본 발명의 수직형 풍력 발전기를 적용할 수 있어, 종래의 수평형 풍력 발전기가 주로 해안 및 섬 지역의 환경적 조건에 따라 설치가 제한되던 것과는 달리 본 발명에 의하면 국내 및 국외 도심지역을 포함하여 대부분의 지역 및 건물 등에 안정적으로 설치할 수 있는 큰 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 수직형 풍력 발전기에 있어 회전축에서 발생하는 진동 때문에 내구성, 발전 효율이 저하 및 과잉설계 되는 등의 문제점이 있었던 것을 제거하는 효과가 있다. 물론 이에 따라 종래의 수직형 풍력 발전기에 비하여 내구성 및 발전 효율이 크게 증대되는 효과 또한 당연히 있다. 이와 같이 본 발명에 의하면 진동 에너지를 획기적으로 저감시킴으로써 풍력 발전기의 피로 수명을 상당 기간 연장하여 구조물의 불필요한 과잉 설계를 방지하며, 이에 따라 양산시 제작 단가를 크게 절감할 수 있어, 경쟁력 있는 제품 개발을 할 수 있게 되는 큰 효과 또한 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 6은 수직형 풍력 발전기의 작동 원리를 간략하게 도시하고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, (도 6을 기준으로) 아래쪽에서 바람이 불어오면 수직형 풍력 발전기의 블레이드는 상대받음각에 따른 양력을 발생시키고 이러한 양력 성분 중 일부는 블레이드를 전방으로 이동하게 하는 추력을 발생시켜 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이 때, 서로 마주보는 방향에 위치한 블레이드는 좌우 회전 관성력은 동일하나 상대 속도 차이 때문에 공력하중은 서로 다르게 된다. 즉, 도 6에서 오른쪽 블레이드의 경우 관성력과 공력하중이 동일한 방향으로 발생하여 바깥 방향으로 벡터 합이 존재하게 되는 반면, 왼쪽의 블레이드는 관성력과 공력하중이 반대 방향으로 발생하게 되어 전체 시스템에서의 합력은 달라지는 것이다. 따라서 회전 효과에 따른 필연적인 불균형 공력하중에 기인하여 좌우 또는 전후로 진동 현상이 발생하게 된다. 이 때, 회전 속도에 따라서 지지대가 회전축을 관통하여 개별적인 병진 운동을 하거나 또는 블레이드가 지지대를 따라 추가적으로 개별적인 병진 운동을 할 수 있다면, 블레이드 자체가 받는 상대받음각의 급격한 변화 효과 저감으로 점성 유동박리 등에 기인한 공력소음 또한 저감될 수 있으며, 블레이드에 의해 유발되는 필연적인 진동 에너지 또한 초기에 저감시키는 효과가 있게 된다. 본 발명의 수직형 풍력 발전기는 상술한 바와 같은 원리에 따라, 지지대가 회전축을 관통하여 병진 운동을 할 수 있는 구조 및 블레이드가 지지대를 따라 병진 운동을 할 수 있는 구조를 구비함으로써 진동 및 소음을 저감시키도록 하고 있다. 이하에서 상기 수직형 풍력 발전기의 구체적인 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 의한 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기를 간략히 도시한 것이다. 본 발명의 진동 및 소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기는, 지면에 대해 수직으로 형성되는 회전축(40); 상기 회전축(40)의 일측 끝단에 연결되는 발전기(50); 상기 회전축(40)의 타측 쪽에 배치되며, 상기 회전축(40)과 연결되는 적어도 하나 이상의 블레이드 지지대(20); 상기 블레이드 지지대(20)의 끝단에 구비되는 블레이드(10);를 포함하여 이루어지는데, 이 때 종래의 수직형 풍력 발전기와는 달리, 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)을 관통하여 교차 연결되며, 상기 블레이드 지지대(20)와 상기 회전축(40)이 교차하는 부분에 탄성(elastic)체 또는 점탄성(viscoelastic)체를 포함하여 이루어진 회전축 진동-소음 저감부(30)가 구비된다. 도 7에서는 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)에 2방향으로 연결되어 4개의 상기 블레이드(10)가 구비되는 형태로 도시되어 있으나, 물론 도 6에서와 같이 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)에 1방향으로만 구비되어 2개의 상기 블레이드(10)가 구비될 수도 있고, 또는 3방향으로 구비되어 총 6개의 상기 블레이드(10)가 구비될 수도 있는 등, 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)에 구비되는 방향의 개수가 상기 도면에 의하여 제한되는 것은 아니며, 발전 용량, 소재 강도 등과 같은 다양한 요소에 의하여 적절히 결정될 수 있다. 또한, 여기에서, 상기 회전축(40)과 상기 발전기(50)는 직접 연결되거나 또는 벨트, 기어 등과 같은 구조에 의하여 간접 연결될 수 있다. 또한 상기 블레이드(10)는 본 발명에서 하기의 도 9에 도시된 바와 같은 특수 설계된 에어포일 단면을 가지는 블레이드인 것이 바람직하며, 이에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.
이러한 구조의 원리를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래에는 수직형 풍력 발전기의 회전축과 블레이드 지지대가 서로 고정적으로 연결되었으나, 본 발명에서는 도 7(B)에 도시된 바와 같이 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)을 통과하여 교차 연결되도록 하고 있으며, 또한 상기 블레이드 지지대(20)와 상기 회전축(40) 사이에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 회전축 진동-소음 저감부(30)를 구비하도록 하고 있다. 따라서 본 발명의 구조에 의하면, 회전 시 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축 진동-소음 저감부(30)에 포함된 탄성체 또는 점탄성체에 의해 진동 및 충격 에너지가 흡수되고 상기 회전축(40)을 통해 상기 발전기(50) 및 타워로 전달되는 진동 에너지 또한 획기적으로 저감되게 된다. 물론 이와 같이 진동 에너지가 저감됨에 따라, 진동에 의해 발생되던 소음 역시 효과적으로 저감시킬 수 있다. 보다 상세히 설명하자면, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 회전 시 합력의 차이로 인해 상기 블레이드 지지대(20)에 하중이 전달되게 되는데, 상기 블레이드 지지대(20)와 상기 회전축(40)이 본 발명과 같은 구조로 연결되게 되면, 하중이 전달되는 상기 블레이드 지지대(20)가 하중이 발생되는 방향으로 움직이게 되며, 상기 회전축 진동-소음 저감부(30)의 탄성체 또는 점탄성체 부분이 진동 에너지 흡수 역할을 수행하게 된다. 이 때, 상기 회전축 진동- 소음 저감부(30)에는 풍력 발전기의 규모, 용량 및 운용 조건에 따라 적절히 변형하여 최적화된 용량으로 결정된 탄성 및 점탄성체를 장착할 수 있다.
상기 회전축 진동-소음 저감부(30)는, 도 7(B)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 회전축(40) 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 고정수단(32); 상기 고정수단(32)과 상기 회전축(40) 사이에 각각 구비되는 한 쌍의 진동흡수수단(31); 을 포함하여 이루어지는 구조로서 용이하게 구현할 수 있다.
상기 고정수단(32)은 도 7(B)에 도시된 바와 같이 볼트나 핀 등과 같은 기계적 구조로서 이루어질 수도 있으나, 물론 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 수직형 풍력 발전기 제작에만 국한되는 것은 아니다. 상기 고정수단(32)은 이외에도, 보강재가 상기 블레이드 지지대(20)에 용접 또는 접착되는 등과 같은 형태로 이루어지거나, 또는 상기 블레이드 지지대(20)에 굴곡이 진다든가 하는 것과 같이 고정용 구조가 상기 블레이드 지지대(20)와 일체로 형성되는 형태로 이루어질 수도 있는 등, 상기 진동흡수수단(31)와 접촉하는 위치를 고정할 수 있기만 하다면 어떤 형태로 이루어져도 무방하다. 상기 고정수단(32)이 도 7(B)에서와 같이 볼트나 핀과 같은 기계적 구조로 이루어질 경우 상기 고정수단(32)-상기 진동흡수수단(31) 사이 및 상기 진동흡수수단(31)-상기 회전축(40) 사이에는 도 7(B)에 도시된 바와 같은 와셔(33)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 진동흡수수단(31)은 도 7(B)에 도시된 바와 같이 스프링과 같은 탄성체로서 구현될 수 있으나, 물론 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 상기 진동흡수수단(31)은 이외에도, 도 7(B)에 도시된 바와는 다른 형태의 스프링, 탄성체로 된 블록 등과 같은 탄성체 구조로 이루어지거나, 댐퍼(damper)와 같은 점탄성체 구조로 이루어지거나, 또는 스프링 및 댐퍼가 병렬로 연결되는 구조로 이루어지거나, 능동식 또는 수동식 충격 흡수기로 이루어지는 등, 상술한 바와 같이 탄성체 또는 점탄성체를 포함하는 구조로 되어 진동 및 소음 에너지를 흡수할 수 있기만 하다면 어떤 형태로 이루어져도 무방하다.
또한 본 발명의 수직형 풍력 발전기(100)는, 상기 블레이드 지지대(20)의 끝단부 즉 상기 블레이드(10) 측에 블레이드 진동-소음 저감부(60)가 더 구비될 수 있다. 즉 도 7(C)에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 수직형 풍력 발전기(100)는, 상기 블레이드 지지대(20)가 상기 블레이드(10)를 관통하여 끝단 일부가 돌출된 형태로 구비되며, 상기 블레이드(10)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 블레이드 진동-소음 저감부(60)가 더 구비되는 것이다. 이에 따라 상기 블레이드(10)는 지지대(20)를 따라서 독자적인 상대 병진 운동(translational motion)을 할 수 있게 된다.
이러한 구조의 원리를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 수직형 풍력 발전기에서는 정상 작동 중일 때 뿐만 아니라 작동 중 급격한 풍속 변화가 발생할 경우, 회전 시 서로 반대쪽에 위치한 블레이드 사이에 급격한 하중 변화에 기인한 일종의 진동 및 충격 하중이 발생할 수 있다. 이 때 상기 블레이드(10)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 도 7(C)에 도시된 바와 같은 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)가 더 구비됨으로서, 상술한 바와 같은 경우에 매우 유효하게 진동 및 충격 에너지를 흡수할 수 있는 것이다. 즉, 본 발명에서는 상기 블레이드(10)가 상기 블레이드 지지대(20)를 따라서 회전하중(공력 및 관성)에 의한 미끄럼 병진 운동을 허용하도록 구비되며, 상기 블레이드(10)의 병진 운동 궤적 상에 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)를 구비하는 것이다. 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)에 의하여 (도 6에 도시된 바와 같은 원리에 의하여) 회전에 따른 급격한 받음각 변화 효과가 완화되며, 따라서 상기 블레이드(10)와 상기 블레이드 지지대(20)로 전달되는 진동 및 소음이 저감되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 부수적으로는 다음과 같은 효과도 얻을 수 있다. 회전 시 하중 크기 차이에 비례하여 상기 블레이드(10)의 수직 방향 변위와 속도가 유발되는데, 본 발명의 구조에서는 상기 블레이드 지지대(20)의 양측 끝단에 각각 하나씩, 즉 한 쌍의 상기 블레이드(10)가 구비되기 때문에, 결과적으로 각각 서로 반대 방향으로의 상대받음각 차이를 유발하게 된다. 이 때 전진하는 블레이드의 경우는 공력하중 증가로 인해 상기 블레이드 지지대(20)를 따라 원심 방향으로 상대 운동을 하게 되는데, 이는 공기역학적으로 해당 블레이드의 급격한 상대받음각 변화 효과를 감소시켜 주어 점성 유동 박리에 기인한 유동소음 또한 추가적으로 저감시켜 줄 수 있는 효과를 가지게 된다.
상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는, 상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 블레이드(10) 일측에 구비되는 고정수단(62); 상기 고정수단(62)과 상기 블레이드(10) 사이에 구비되는 진동흡수수단(61); 을 포함하여 이루어지는 구조로서 용이하게 구현할 수 있다. 이 때, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는, 도 7(C)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 고정수단(62)이 상기 블레이드(10)의 양측에 한 쌍이 구비되며, 상기 진동흡수수단(61)은 각각의 상기 고정수단(62)과 상기 블레이드(10)의 사이 공간에 각각 한 쌍이 구비되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 즉 이 경우 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는, 상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 블레이드(10)를 중심으로 상기 블레이드(10) 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 고정수단(62); 상기 고정수단(62)과 상기 상기 블레이드(10) 사이에 각각 구비되는 한 쌍의 진동흡수수단(61);을 포함하여 이루어지는 구조로서 구현되는 것이다.
물론 상술한 바와 같은 구조로서 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 상기 회전축 진동-소음 저감부(30)에서와 마찬가지로, 상기 고정수단(62)은 볼트(+와셔), 핀(+와셔), 보강재의 용접, 보강재의 부착, 지지대와 일체형으로 형성된 고정용 구조 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 또한 상기 진동흡수수단(61)도 스프링, 탄성체 블록, 댐퍼, 능동 또는 수동식 충격흡수기, 또는 이들의 조합 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 수직형 풍력 발전기(100)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 8의 실시예에서는, 상기 블레이드(10) 및 상기 회전축(40) 사이에 보조 블레이드(70)가 더 구비되며, 상기 보조 블레이드(70)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)가 더 구비되도록 하고 있다. 도 8에서는 상기 보조 블레이드(70)가 상기 블레이드(10) 하나당 한 개씩 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 물론 상기 수직형 풍력 발전기(100)의 크기, 원하는 발전 효율, 원하는 내구도 등의 여러 요소에 따라 상기 보조 블레이드(70)가 하나 이상 구비될 수도 있다. 또한, 상기 보조 블레이드(70)는 상기 블레이드(10)와 동일하거나 유사한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 보조 블레이드(70) 및 상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)가 더 구비됨으로써, 상술한 바와 같은 진동 및 소음 저감 효과가 보다 향상될 수 있게 된다. 즉, 상기 보조 블레이드(70) 또한 상기 블레이드 지지대(20)를 따라 회전하중(공력 및 관성)에 의해 각각 미끄러짐 상대 운동이 허용되어 역학적으로 진동 및 유동 소음이 저감되도록 하는 바, 즉 상기 블레이드(10), 상기 블레이드 지지대(20) 및 상기 회전축(30)의 진동의 저감 효과를 더욱 높여 주는 역할을 한다. 특히, 상기 보조 블레이드(70) 및 상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)를 적용하면, 진동 및 소음 저감 효과를 높이기 위하여 상기 블레이드(10)나 상기 회전축 진동-소음 저감부(30), 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60) 등을 다시 설계하지 않고도 용이하면서도 경제적으로 추가적인 성능 향상 효과를 얻을 수 있다.
상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)는, 상기 블레이드(10)와 상기 보조 블레이드(70) 사이에 구비되는 진동흡수수단(81); 을 포함하여 이루어지는 구조로서 용이하게 구현할 수 있다. 이 때, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)가, 도 8(B)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 고정수단(82)이 상기 블레이드(10)의 양측에 한 쌍이 구비되며, 상기 진동흡수수단(81)은 각각의 상기 고정수단(82)과 상기 블레이드(10)의 사이 공간에 각각 한 쌍이 구비되는 구조로 되어 있을 경우, 상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)는 상기 도 8(B)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 진동흡수수단(81)만으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)가 상기 고정수단(61) 및 상기 진동흡수수단(62)이 상기 블레이드 지지대(20) 끝단부에 하나만 구비되는 경우라면, 상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)는 상기 보조 블레이드(70)의 내측에 구비되는 (상기 고정수단(61)과 같은) 고정수단 및 이 고정수단과 상기 보조 블레이드(70) 사이에 구비되는 (상기 진동흡수수단(81)과 같은) 진동흡수수단을 더 포함하여 이루어지게 된다. (사실상 위의 두 경우 모두 최종적으로 구현되는 형태는 도 8(B)로 동일하게 나타나게 된다.)
물론 상술한 바와 같은 구조로서 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 상기 회전축 진동-소음 저감부(30) 및 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)에서와 마찬가지로, 상기 고정수단(82)은 볼트(+와셔), 핀(+와셔), 보강재의 용접, 보강재의 부착, 지지대와 일체형으로 형성된 고정용 구조 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 또한 상기 진동흡수수단(81)도 스프링, 탄성체 블록, 댐퍼, 능동 또는 수동식 충격흡수기, 또는 이들의 조합 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 수직형 풍력 발전기(100)에 구비되는 상기 블레이드(10)의 형상에 대해 보다 상세히 설명한다. 상술한 바와 같이 수직형 풍력 발전기의 발전 효율을 직접적으로 상승시키기 위해서는 블레이드 형상의 개선이 반드시 필요하다. 본 발명에서는 진동 및 소음 저감 구조를 도입함과 동시에 블레이드 형상을 개선함으로써 풍력 발전기의 내구성 및 발전 효율을 향상시키고자 한다.
도 9는 본 발명에 의한 에어포일 형상 및 블레이드 형상을 간략하게 도시한 것이다. 본 발명의 수직형 풍력 발전기에 채용되는 상기 블레이드(10)는, 정면에서 보았을 때 도 9(A)에 도시되어 있는 바와 같이 직선 형상으로 형성되거나 도 9(B)에 도시되어 있는 바와 같이 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 도 9(B)에서는 상기 블레이드(10)가 정면에서 보았을 때 S자형으로 형성되는 하나의 실시예를 도시하고 있으나, 물론 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 상기 블레이드(10)가 도 9(B)에 도시되어 있는 바와 같이 정면에서 보았을 때 S자형 형상으로 형성될 경우 보다 진동 및 소음 저감 효과가 보다 우수하게 나타난다.
또한 상기 블레이드(10)는, 측면에서 보았을 때 도 9(A) 또는 도 9(B)의 a에 도시되어 있는 바와 같이 직선 형상으로 형성되거나, 또는 도 9(B)의 b, c에 도시되어 있는 바와 같이 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 도 9(B)의 b, c에서는 상기 블레이드가 측면에서 보았을 때 원 또는 타원의 일부로 형성되는 하나의 실시예를 도시하고 있으나, 물론 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니며, W자형이나 웨이브 등과 같이 다양한 곡선 형상이 적용될 수 있다.
이하에서 본 발명의 블레이드의 에어포일 형상에 대해 보다 상세히 설명한다. 수직형 풍력 발전기는 일반적으로 풍속, 블레이드의 회전 속도 및 각도에 따라 상대받음각이 -20~20° 정도로 변화할 수 있다. 따라서 고받음각에서 고성능을 낼 수 있는 에어포일의 설계가 핵심적인 기술 중 하나가 된다. 본 발명에서는 전문 공기역학 및 유체역학 이론과 CFD(전산수치해석)을 통해 최적의 에어포일 및 날개 형 상을 설계하고 이를 실험적으로 확인하였다.
도 4는 종래의 Clark-Y 에어포일에서의 CFD 해석 결과를 도시하고 있으며, 도 10은 본 발명의 에어포일에서의 CFD 해석 결과를 도시하고 있으며, 하기의 표 1은 해석 결과로부터 계산되는 종래의 에어포일 및 본 발명의 에어포일에서의 양력계수 및 항력계수 값을 기재한 것이다. 도 4와 도 10을 비교하여 볼 때, 도 4에 도시된 종래의 Clark-Y 에어포일의 경우 강한 유동박리 현상이 나타나고 있는 반면, 도 10에 도시된 본 발명의 에어포일의 경우 상대적으로 약한 유동박리 현상이 나타나고 있음을 확인할 수 있다.
하기의 표 1은 종래의 에어포일 및 본 발명의 에어포일을 각각 적용한 블레이드를 사용하였을 때 실험적으로 나타난 풍속별 회전수 및 시동 풍속을 기재한 것이다. 표 3에 기재되어 있는 바와 같이, 종래에 시동 풍속이 4m/s였던 것과 비교하였을 때 본 발명의 에어포일의 경우 시동 풍속이 1.0~1.2m/s로 현저히 낮아, 바람이 매우 약한 지역에서도 효율적인 적용이 가능함을 알 수 있다. 또한 본 발명의 에어포일을 적용하였을 때 다양한 풍속 조건에서 훨씬 회전수가 빠르게 나타나고 있어, 본 발명의 수직형 풍력발전 블레이드가 종래보다 훨씬 우수한 성능을 보이고 있음을 알 수 있다.
풍속(m/s) 종래의 에어포일 (Clark-Y Airfoil) 본 발명의 에어포일
rpm rpm
12 250 290 
10 210 250
9 154 235
8 150 210
6 150 175
5 100 140 
4 48 120
3 - 95
2 - 72
1 - 35
본 발명의 수직형 풍력 발전기(100)는 또한, 도 11(A)에 도시된 바와 같이 실린더 형상으로 형성되어 상기 회전축(40)을 둘러싸는 형태로 구비되는 허브하우징(90)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 도 11(A)에서는 상기 허브하우징(90)이 상기 회전축(40) 거의 전체에 걸쳐 연장된 형태로 형성된 것으로 도시되어 있으나, 물론 이로써 본 발명이 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 상기 허브하우징(90)은 상기 회전축(40)과 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분 주변에만 구비될 수도 있는 등 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형할 수 있다.
상기 허브하우징(90)은 외관을 미려하게 하기 위한 디자인의 필요에 의해서도 구비될 수 있으나, 또한 상기 허브하우징(90)을 구비함으로써 성능의 증가 또한 얻을 수 있다. 도 11(B)는 상기 허브하우징(90)이 있는 경우 및 없는 경우에 대해 바람의 진행 방향을 간략하게 도시한 것으로, 상기 허브하우징(90)이 있는 경우에는 나오는 바람이 들어오는 바람을 일정하게 밀어주는 역할을 하는 반면, 상기 허브하우징(90)이 없는 경우에는 나오는 바람이 일정하지 않아 유동 내 트랜지션(transition) 발생이 쉬워져 유동 효율이 떨어지게 되는 것이다. 따라서 상기 허브하우징(90)이 구비됨으로써 보다 효율을 높일 수 있다는 것을 이론적으로도 알 수 있다. 하기의 표 2는 허브하우징이 있는 경우 및 없는 경우에 대한 실험값을 기재한 것으로, 실험적으로도 허브하우징이 있는 경우에 풍속에 따른 회전수가 훨씬 높게 나타나고 있음을 확인할 수 있다.
실험풍속 (m/s) 허브하우징이 없는 경우 허브하우징이 있는 경우
rpm rpm
3 95 140
2 72 90
1 - 35~40
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
도 1은 2009년 1월 대한민국 기상청 풍력 자원 지도.
도 2는 종래의 수직형 풍력 발전기 형태.
도 3은 에어포일에서의 용어 정의.
도 4는 종래의 Clark-Y 에어포일에서의 CFD 해석 결과.
도 6은 수직형 풍력 발전기의 작동 원리.
도 7은 본 발명의 수직형 풍력 발전기의 실시예.
도 8은 본 발명의 수직형 풍력 발전기의 다른 실시예.
도 9는 본 발명의 수직형 풍력 발전기의 블레이드의 실시예들.
도 10은 본 발명의 에어포일에서의 CFD 해석 결과.
도 11은 본 발명의 수직형 풍력 발전기의 또다른 실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: (본 발명의) 진동-소음 저감형 수직형 풍력 발전기
10: 블레이드 20: 블레이드 지지대
30: 회전축 진동-소음 저감부 40: 회전축
50: 발전기 60: 블레이드 진동-소음 저감부
70: 보조 블레이드 80: 보조 블레이드 진동-소음 저감부
90: 허브하우징

Claims (12)

  1. 지면에 대해 수직으로 형성되는 회전축(40); 상기 회전축(40)의 일측 끝단에 연결되는 발전기(50); 상기 회전축(40)의 타측 쪽에 배치되며, 상기 회전축(40)과 연결되는 적어도 하나 이상의 블레이드 지지대(20); 상기 블레이드 지지대(20)의 끝단에 구비되는 블레이드(10);를 포함하여 이루어지는 수직형 풍력 발전기(100)에 있어서,
    상기 블레이드 지지대(20)가 상기 회전축(40)을 관통하여 교차 연결되며,
    상기 블레이드 지지대(20)와 상기 회전축(40)이 교차하는 부분에 탄성(elastic)체 또는 점탄성(viscoelastic)체를 포함하여 이루어진 회전축 진동-소음 저감부(30)가 구비되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전축 진동-소음 저감부(30)는
    상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 회전축(40)을 중심으로 상기 회전축(40) 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 고정수단(32);
    상기 고정수단(32)과 상기 회전축(40) 사이에 각각 구비되는 한 쌍의 진동흡수수단(31);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수직형 풍력 발전기(100)는
    상기 블레이드 지지대(20)가 상기 블레이드(10)를 관통하여 끝단 일부가 돌출된 형태로 구비되며,
    상기 블레이드(10)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 블레이드 진동-소음 저감부(60)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는
    상기 블레이드 지지대(20) 상에 상기 블레이드(10) 일측에 구비되는 고정수단(62);
    상기 고정수단(62)과 상기 블레이드(10) 사이에 구비되는 진동흡수수단(61);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 블레이드 진동-소음 저감부(60)는
    상기 고정수단(62)이 상기 블레이드(10)의 양측에 한 쌍이 구비되며, 상기 진동흡수수단(61)은 각각의 상기 고정수단(62)과 상기 블레이드(10)의 사이 공간에 각각 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 수직형 풍력 발전기(100)는
    상기 블레이드(10) 및 상기 회전축(40) 사이에 적어도 하나 이상의 보조 블레이드(70)가 더 구비되며,
    상기 보조 블레이드(70)와 상기 블레이드 지지대(20)가 연결되는 부분에 탄성체 또는 점탄성체를 포함하여 이루어진 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 보조 블레이드 진동-소음 저감부(80)는
    상기 블레이드(10)와 상기 보조 블레이드(70) 사이에 구비되는 진동흡수수단(81);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 보조 블레이드(70)는
    상기 블레이드(10)와 동일하거나 유사한 형상인 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드(10)는
    가로세로비(Aspect Ratio, AR)가 4 내지 12의 범위 내의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 블레이드(10)는
    정면에서 보았을 때 직선 형상 또는 S자형을 포함하는 곡선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 블레이드(10)는
    측면에서 보았을 때 직선 형상 또는 W자형, 웨이브, 원의 일부, 타원의 일부를 포함하는 곡선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 수직형 풍력 발전기(100)는
    실린더 형상으로 형성되어 상기 회전축(40)을 둘러싸는 형태로 구비되는 허브하우징(90)이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 진동-소음 저감 구조를 가지는 수직형 풍력 발전기.
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