KR101102226B1 - 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템 - Google Patents

플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템을 개시한다. 본 발명은 회전축, 상기 회전축과 동축을 이루면서 상기 회전축에 인접 배치되는 복합재 허브 및 상기 복합재 허브를 기준으로 상기 회전축에 대향 배치되는 로터를 포함하되, 상기 복합재 허브는 일측에 개방 단부를 갖는 제1 엘리먼트 및 일측에 개방 단부를 갖는 제2 엘리먼트를 포함하며, 상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 서로 마주보며, 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트가 복수 개로 배치된다. 본 발명에 따르면 허브의 파손을 방지하면서 허브가 회전축 및 로터 사이에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
플라이휠, 허브, 복합재, 회전축, 로터, 링, U자형 엘리먼트

Description

플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템{Composite Hub for fly-wheel energy storage system, Manufacturing Method of the composite hub and Fly-Wheel Energy Storage System applied the composite hub}
본 발명은 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템에 관한 것으로서, 회전축과 로터의 변형량의 차에 의한 구조적 안전성(Structure Safety) 및 회전축과 허브가 조립된 상태에서 시스템의 동적 안정성(Dynamic Stability)를 확보할 수 있는 복합재 허브, 이의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.
플라이휠 에너지 저장 시스템은 잉여의 전기에너지를 회전체의 관성에너지 형태로 저장하고, 필요 시 이를 다시 전기에너지로 전환하여 사용하는 기계적 에너지 저장장치이다.
플라이휠 에너지 저장 시스템은 기존의 기계적 에너지 저장 시스템과 화학적 에너지 저장 시스템에 비해 에너지 저장 효율이 우수하다는 장점이 있으며, 이러한 장점 때문에 전기자동차의 보조동력원, 무정전 전원공급장치(CVCF, constant voltage constant frequency), 펄스 파워발생기, 인공위성 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
플라이휠 에너지 저장 시스템은 관성에너지를 저장하는 플라이휠과 상기한 플라이휠을 구동시키는 모터로 이루어지며, 플라이휠은 로터, 회전축 및 이를 고정하기 위한 허브로 구성된다.
이때, 로터에 저장되는 에너지는 다음과 같다.
Figure 112009074534040-pat00001
상기한 수학식 1에 나타난 바와 같이, 플라이휠에 저장된 에너지는 로터의 질량에 선형적으로 비례하고 로터 회전속도의 제곱에 비례한다. 따라서 로터에 많은 에너지를 저장하기 위해서는 로터의 회전속도를 높이는 것이 필요하다.
도 1은 종래기술에 따른 금속허브의 다양한 형상을 도시한 도면이다.
도 1a에는 도넛 형상 허브, 도 1b에는 휠 형상 허브 및 도 1c에는 응력 저감형 허브가 도시된다.
도 1a의 도넛 형상 허브는 도 1b 및 도 1c에 도시된 허브에 비해 상대적으로 낮은 응력이 발생하지만 반경방향 변형이 상대적으로 적어 회전축과 로터의 이탈과 허브와 로터의 이탈을 유발시킨다. 한편, 도 1b 및 도 1c에 도시된 허브는 도 1a의 도넛 형상 허브에 비해 상대적으로 반경방향의 변형이 쉬운 반면 고속 회전 시 원심력에 의한 높은 응력이 발생한다.
에너지 저장 용량이 작은 플라이휠 에너지 저장 시스템에는 도 1b와 도 1c와 같은 타입의 고강도 금속(예를 들어, aluminum 7075-T6)을 이용할 수 있지만, 대용량의 장치에는 허브의 크기가 커짐으로써 자체 중량 및 제조 공법(주조 및 단조)으로 인한 물성치 저하로 인해 효율성이 매우 떨어진다.
가상 이상적인 허브의 조건은 고속 회전 시 변형량이 적은 회전축과 변형량이 많은 로터를 연결하되, 회전축과 로터의 변형량 차에 의한 허브의 구조적 안전성(Structural safety)과 회전축과 허브가 조립된 상태에서의 시스템의 동적 안정성(Dynamic Stability)를 확보하는 것이 요구된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 고속 회전 시, 변형량이 매우 적은 회전축과 변형량이 매우 큰 로터를 연결하여 회전축으로부터 이탈되는 것이 방지되는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 고속 회전 시 높은 인장 강도 값으로 인해 원심력에 의한 파손이 방지될 수 있는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브, 복합재 허브의 제조 방법 및 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 회전축; 상기 회전축과 동축을 이루면서 상기 회전축에 인접 배치되는 복합재 허브; 및 상기 복합재 허브를 기준으로 상기 회전축에 대향 배치되는 로터를 포함하되, 상기 복합재 허브는 일측에 개방 단부를 갖는 제1 엘리먼트 및 일측에 개방 단부를 갖는 제2 엘리먼트를 포함하며, 상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 서로 마주보며, 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트가 복수 개로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 회전축 및 로터를 고정하는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브에 있어서, 제1 개방 단부를 갖는 제1 엘리먼트; 및 상기 제1 개방 단부의 위치를 기준으로 제1 방향 및 제2 방향 중 하나의 방향으로 배치되는 제2 개방 단부를 갖는 제2 엘리먼트를 포함하되, 상기 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트가 복수 개로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 복합재 허브를 제조하는 방법으로서, U자형 틀을 제공하는 단계-상기 U자형 틀의 측단면은 중심에서 길이방향으로의 폭이 선형적으로 작아짐-; 상기 U자형 틀에 원재료를 와인딩하는 단계; 상기 와인딩된 원재료를 경화하는 단계; 및 상기 경화된 원재료를 상기 제1 및 제2 엘리먼트로 절단하는 단계를 포함하는 복합재 허브 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, U자형 엘리먼트의 조합으로 구성된 허브를 제공함으로써 복합재 허브의 이탈을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 한 쌍으로 제공된 U자형 엘리먼트 내부에 서로 다른 변형량을 갖는 복수의 링을 제공함으로써 안전성 및 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템의 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 복합재 허브를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라이휠 에너지 저장 시스템은 회전축(rotating shaft, 200), 복합재 허브(composite hub, 204) 및 로터(rotor, 206)를 포함할 수 있다.
복합재 허브(204)는 허브 바디(202)를 포함하며, 허브 바디(202)는 회전 축(200)과 동축으로 또한 금속 재질로 이루어지며 바람직하게는 알루미늄으로 이루어진다.
본 발명에 따른 복합재 허브(204)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 개방 단부를 갖는 제1 엘리먼트(300)와 제1 엘리먼트(300)와 마찬가지로 일측에 개방 단부를 갖는 제2 엘리먼트(302)를 포함하며, 한 쌍의 제1 엘리먼트(300) 및 제2 엘리먼트(302)를 복수 개 포함한다.
여기서, 제1 및 제2 엘리먼트(300,302)는 탄소섬유, 유리섬유, 금속 중 적어도 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, U자 형상을 가질 수 있다.
한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트(300,302)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 개방 단부 측이 서로 마주보는 방향으로 배치될 수 있다(도 4c 참조). 각 개방 단부가 서로 마주보는 방향으로 배치되는 경우, 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트는 링 형상을 가질 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 제1 및 제2 엘리먼트의 다양한 배치를 도시한 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 및 제2 엘리먼트(300,302)는 개방 단부가 서로 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 엘리먼트의 개방 단부가 나란한 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 가장 바람직한 배치는 도 4c에 도시된 바와 같이, 각 엘리먼트의 개방 단부가 마주보는 방향으로 배치되는 것이며, 이러한 경우에 플라이휠 에너지 저장 시스템의 공진주파수가 가장 높아지게 된다.
본 발명에 따른 엘리먼트는 소정 두께(T)를 가지며, 본 발명에 따르면 두께 T를 조절함으로써 간단한 방법으로 공진주파수를 높일 수 있다. 이에 대한 실험적 결과는 후술하기로 한다.
한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트(300,302)를 복수 개 포함하는 복합재 허브(204)는 회전축(200)과 동축을 이루면서 회전축(200)에 인접하게 제공되며, 복합재 허브(204)의 외측에는 로터(206)가 제공된다. 즉, 복합재 허브(204)는 회전축(200) 및 로터(206) 사이에 제공된다.
여기서, 로터(206)는 복합재의 다층형(multi layer)로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 복합재 허브(204) 내측에는 도 5에 도시된 바와 같이, 구조 보강을 위한 제1 링(500) 및 제2 링(502)이 제공될 수 있다.
도 5와 같은 제1 및 제2 링(500,502)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 엘리먼트(300)와 제2 엘리먼트(302)의 개방 단부가 서로 마주보는 방향일 경우에 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 제1 링(500) 및 제2 링(502)은 회전축(200)과 동축으로 이루어지며, 그 높이가 서로 마주보게 배치된 복수의 제1 및 제2 엘리먼트(300,302)의 길이보다 작게 형성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 엘리먼트(300) 및 제2 엘리먼트(302)는 그 개방 단부가 서로 마주보면서 제1 링(500) 및 제2 링(502)을 둘러싸는 형태로 제공된다.
본 발명에 따르면, 회전축(200)에 인접하게 제1 링(500)이 제공되며, 여기서 제1 링(500)은 강성이 강한, 즉 변형률이 작은 탄소(carbon) 재질로 이루어질 수 있다.
로터(206)의 회전 시 제1 링(500)은 허브 바디(202)와 복합재 허브(204)의 이탈이 방지되도록 한다.
한편, 제2 링(502)은 제1 링(500)에 밀착되면서 로터(206)측에 인접하게 제공되며, 강성이 약한, 즉 변형률이 큰 유리(glass) 재질로 이루어질 수 있다.
제2 링(502)은 로터(206)의 회전 시, 복합재 허브(204)의 외측면, 즉 로터(206)에 인접한 부분이 로터(206)에 밀착되도록 하여 복합재 허브(204)가 로터(206)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 회전축(200) 및 로터(206) 각각의 변형률을 고려하여 서로 다른 변형률을 갖는 제1 링(500) 및 제2 링(502)을 제공하기 때문에 로터의 고속 회전 시에서 복합재 허브(204)가 회전축(200) 및 로터(206) 사이에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복합재 허브(204)의 상하면에 복합재 허브(204)의 축방향 이탈을 방지하기 위한 제3 링(504)이 제공된다.
제3 링(504)는 금속 재질로 이루어지며, 복합재 허브(204)의 덮개 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 허브(204)는 고강도(2400MPa)의 탄소섬유로 이루어질 수 있으며, 이는 금속(고강도 알루미늄, 500MPa)보다 상당히 높기 때문에 고속 회전 시 발생되는 원심력을 충분히 견디어 낼 수 있다.
도 6은 동일한 조건 하에서 고강도 금속 허브와 본 발명에 따른 복합재 허브의 강도비를 비교한 결과이다.
도 6에 나타난 바와 같이, 강도비는 최대응력을 재료의 강도로 나눈 값을 의미하며, 강도비가 1보다 크면 재료가 파손된다는 점을 의미한다.
금속 허브의 경우, 최대 응력이 889MPa 발생하며, 재료의 강도가 500MPa이기 때문에 강도비가 1.78로 나타난다.
복합재 허브의 경우에는 최대 응력이 235MPa이고, 재료의 강도가 2400MPa로서, 강도비가 0.097이 된다.
상기한 바와 같이, 복합재 허브는 발생하는 최대 응력이 금속 허브에 비해 작을 뿐만 아니라, 재료의 강도가 크기 때문에 강도비가 1보다 아주 작은 값을 가지게 되며, 이에 따라 재료의 파손이 발생하는 일이 없어지게 된다.
또한 본 발명과 같은 구조의 복합재 허브를 제공하는 경우에는 제1 및 제2 엘리먼트(300,302)의 폭을 조정함으로써 복합재 허브를 대형 플라이휠 에너지 저장 시스템에도 쉽게 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 복합재의 두께에 따른 공진 주파수를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 모드 넘버가 1 내지 3차까지는 강체모드(Rigid body mode)로서, 매우 낮은 회전속도에서 나타나기 때문에 시스템 컨트롤러를 이용하여 운전영역이 공진주파수 범위 밖에 있도록 할 수 있다. 그러나 3차 모드 이상은 탄성변 형 모드(Elastic deformation mode)로서 운전영역과 공진주파수가 일치하는 경우 시스템에 매우 치명적 손상을 야기 하기 때문에 반드시 공진주파수가 운전영역 이상 또는 이하에 위치해야 한다.
예를 들어, 플라이휠 에너지 저장 시스템의 운전영역이 최대 10000rpm으로 설계되는 경우에 4차 모드에서 엘리먼트의 두께에 따라 T=12에서는 20000rpm, T=18 및 T=20에서는 30000rpm의 공진주파수가 나타나게 된다. 이때, 시스템의 운전영역보다 높은 공진주파수를 갖는 것이 바람직하기 때문에 T를 18 또는 20으로 결정할 수 있다.
일반적으로 금속 허브는 다양한 변수를 고려하여 공진주파수를 높일 수 있으나, 본 발명과 같은 구조의 복합재 허브를 제공하는 경우에는 간단히 두께를 조절하는 것만으로도 공진주파수를 높일 수 있기 때문에 시스템 설계의 효율성을 높일 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 엘리먼트 제조 공정을 도시한 도면이다.
하기에서는 본 발명에 따른 엘리먼트가 탄소섬유 재질의 U자형인 경우의 제조 공정을 설명한다.
이때, 각 엘리먼트는 탄소섬유와 이의 접착을 위한 에폭시 수지를 원재료로 하여 제조될 수 있다.
도 8을 참조하면, 우선 U자형 틀을 준비하고(단계 800), U자형 틀에 탄소섬유를 감는 와인딩 공정을 수행한다(단계 802).
여기서, 와인딩 공정은 탄소섬유를 회전하는 U자형틀에 감는 필라멘 트(Flament) 와인딩 공정 또는 프리프레그(pre-preg) 와인딩 공정을 모두 포함할 수 있다.
와인딩 공정이 완료된 후 오토 클레이브 내에서 열을 가함으로써 탄소섬유를 경화시킨다(단계 804).
이후, 경화된 탄소섬유를 U자형 틀에서 분리시킨 후(단계 806), 절단 공정을 통해 개방 단부를 갖는 엘리먼트를 완성한다(단계 808).
본 발명에 따른 엘리먼트는 바람직하게 탄소섬유 또는 유리섬유를 주요 원재료로 하고, 여기서 에폭시 수지를 첨가하여 제조될 수 있는데, 이러한 복합재는 금속과 달리 이방성 물질이므로 열팽창 계수가 방향에 따라 다르다. 도 9에 도시된 바와 같이, 복합재는 경화 과정 시 다른 열팽창 계수값 차이로 열 변형이 일어난다(수축 현상 발생). 따라서 경화 과정이 끝난 후 U자형 틀에서 탄소섬유를 분리시키면 U자형 틀의 치수와 다른 치수의 복합재가 제조된다.
본 발명에 따르면, 이를 보정 하기 위해서 도 10에 도시된 바와 같은 U자형 틀을 제공한다.
즉, U자형 틀에서 경화된 탄소섬유를 분리시켰을 때 변형된 U자형 복합재가 설계 치수가 되도록 도 10과 같이, 중심에서 길이방향으로의 폭이 선형적으로 작아지는 측단면을 갖는 U자형 틀을 제공한다.
중심에서 길이방향으로 폭이 작아진다는 것은 도 11에 도시된 바와 같이, 복합재의 닫힌 끝단에서 개방 단부 측으로 소정 각도(θ)를 갖도록 하는 U자형 틀이 제공된다는 것을 의미한다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 금속허브의 다양한 형상을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합재 허브가 적용된 플라이휠 에너지 저장 시스템의 절개 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 복합재 허브를 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 제1 및 제2 엘리먼트의 다양한 배치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 복합재 허브에 제공되는 복수의 링을 도시한 도면.
도 6은 동일한 조건 하에서 고강도 금속 허브와 본 발명에 따른 복합재 허브의 강도비를 비교한 결과를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 복합재 허브의 두께 T에 따른 공진주파수를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 엘리먼트 제조 공정을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 엘리먼트 원재료의 경화 과정 시 열변형을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 U자형 틀의 단면을 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 U자형 틀에서 경화되기 전 원재료의 형상을 도시한 도면.

Claims (14)

  1. 회전축;
    상기 회전축과 동축을 이루면서 상기 회전축에 인접 배치되는 복합재 허브; 및
    상기 복합재 허브를 기준으로 상기 회전축에 대향 배치되는 로터를 포함하되,
    상기 복합재 허브는 일측에 개방 단부를 갖는 제1 엘리먼트 및 일측에 개방 단부를 갖는 제2 엘리먼트를 포함하며,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 서로 마주보며, 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트가 복수 개로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 U자 형상을 갖는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 상기 개방 단부가 마주보는 방향으로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복합재 허브는 상기 개방 단부가 서로 마주보는 방향으로 배치된 상기 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트 사이에 게재되는 제1 링 및 제2 링을 포함하는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 링은 상기 회전축에 인접 배치되며, 상기 제2 링은 상기 로터에 인접 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 링은 탄소 재질로 이루어지며, 상기 제2 링은 글래스 재질로 이루어진 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 상기 개방 단부가 서로 반대 방향으로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 상기 개방 단부가 나란한 방향으로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복합재 허브는 상기 복수의 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트의 상하면에 제공되는 금속링을 포함하는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 탄소섬유, 유리섬유, 금속 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 플라이휠 에너지 저장 시스템.
  11. 회전축 및 로터를 고정하는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브에 있어서,
    제1 개방 단부를 갖는 제1 엘리먼트; 및
    상기 제1 개방 단부의 위치를 기준으로 제1 방향 및 제2 방향 중 하나의 방향으로 배치되는 제2 개방 단부를 갖는 제2 엘리먼트를 포함하되,
    상기 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트가 복수 개로 배치되는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 U자 형상을 갖는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 개방 단부가 서로 마주보는 방향으로 배치된 상기 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트 사이에 게재되는 제1 링 및 제2 링을 더 포함하는 플라이휠 에너지 저장 시스템용 복합재 허브.
  14. 회전축, 상기 회전축에 대향 배치되는 로터를 포함하는 플라이휠 에너지 저장 시스템을 위한 복합재 허브를 제조하는 방법으로서,
    U자형 틀을 제공하는 단계-상기 U자형 틀의 측단면은 중심에서 길이방향으로의 폭이 선형적으로 작아짐-;
    상기 U자형 틀에 원재료를 와인딩하는 단계;
    상기 와인딩된 원재료를 경화하는 단계; 및
    상기 경화된 원재료를 제1 및 제2 엘리먼트로 절단하는 단계를 포함하되,
    상기 복합재 허브는 상기 회전축과 동축을 이루면서 상기 회전축에 인접 배치되고, 상기 로터는 상기 복합재 허브를 기준으로 상기 회전축에 대향 배치되며, 상기 제1 엘리먼트 및 제2 엘리먼트는 서로 마주보며, 한 쌍의 제1 및 제2 엘리먼트가 복수 개로 배치되는 복합재 허브 제조 방법.
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