KR101559014B1 - 풍력발전장치의 블레이드, 이를 포함하는 풍력발전장치, 블레이드의 공력특성향상 방법 및 제어방법 - Google Patents

풍력발전장치의 블레이드, 이를 포함하는 풍력발전장치, 블레이드의 공력특성향상 방법 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 풍력발전장치의 블레이드는, 허브에 연결되는 루트부; 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부; 상기 루브부와 팁부를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지; 상기 허브부와 팁부를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지;를 포함하며, 상기 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면의 상기 루트부 인접의 트레일링 에지부에서 상기 팁부 방향으로 발생되는 2차 유동의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면의 상면에 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지 방향으로 가이드 구조체를 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력발전장치의 블레이드, 이를 포함하는 풍력발전장치, 블레이드의 공력특성향상 방법 및 제어방법에 관한 것이다. {a blade for wind generator, a generator including it and a method for improving aerodynamics characteristics and a control method thereof}
본 발명은 풍력발전장치의 블레이드, 이를 포함하는 풍력발전장치, 블레이드의 공력특성향상 방법 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차 유동 영역을 감소시켜 블레이드 공력특성을 향상시킨 풍력발전장치의 블레이드 및 이를 포함하는 풍력발전장치의 블레이드, 이를 포함하는 풍력발전장치, 블레이드의 공력특성향상 방법 및 제어방법에 관한 것이다.
풍력 발전기는 바람의 운동에너지를 이용하여 전력을 생산하는 장치이다.
풍력 발전기의 구성은 표면적으로 블레이드, 허브, 나셀, 타워 등으로 구성되는데, 대기 중의 바람이 갖고 있는 운동 에너지는 블레이드를 회전시키고, 이 회전은 나셀의 내부에 장치되어 있는 기어 박스에서 증속과정을 거쳐서, 최종적으로 발전기를 구동시켜 전력을 생산하게 된다.
풍력 발전기에 쓰이는 블레이드는 회전 날개로서, 일반적인 형상은 도 1에서 확인할 수 있듯이, 길이방향을 기준으로 끝단으로부터으로, 팁부(3), 몸체부(5), 루트부(7)로 나눌 수 있으며, 너비 방향을 기준으로 입사풍 방향으로부터 리딩 에지(9), 트레일링 에지(11)로 나눌 수 있다.
종래의 블레이드의 유동 패턴은 도 2에 도시된 바와 같이 블레이드가 회전함에 따라서 원심력에 의해 2차 유동이 발생된다. 도 2에 점선으로 도시된 경계층(19)은 2차 유동과 정상 유동이 나누어지는 경계에 해당한다.
블레이드는 도 2에 도시된 정상유동과 같이 회전방향으로 입사되는 바람의 수직 성분에 비례하여 양력이 발생된다. 따라서, 상기 2차 유동이 발생된 2차 유동 영역에 해당하는 면적에서는 양력이 감소하여 전체적인 공력특성이 저하되는 문제점이 발생한다.
관련특허정보로는 공개특허공보 제2013-0005879호(공개일; 2013년 01월 16일)이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 블레이드의 공력특성을 저하시키는 2차 유동 영역을 축소시키 블레이드의 공력특성 성능을 향상시키는 풍력발전장치의 블레이드, 이를 포함하는 풍력발전장치, 블레이드의 공력특성향상 방법 및 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 풍력발전장치의 블레이드는, 허브에 연결되는 루트부; 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부; 상기 루브부와 팁부를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지; 상기 허브부와 팁부를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지;를 포함하며, 상기 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면의 상기 루트부 인접의 트레일링 에지부에서 상기 팁부 방향으로 발생되는 2차 유동의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면의 상면에 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지 방향으로 가이드 구조체를 설치하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 구조체는 상기 흡입면에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지 측으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 구조체는, 상기 타단이 상기 트레일링 에지측으로 연장되되, 상기 2차 유동 영역의 일부 영역 까지만 연장되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 구조체는, 상기 루트부로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면에 설치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가이드 구조체는 복수 개로 마련되되, 상기 가이드 구조체의 타단은 상기 2차 유동 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 구조체는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 트레일링 에지측으로 연장되는 연장길이가 조절되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 구조체는 복 수개의 판으로 형성되되, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 복 수개의 판은 제1가이드판과 제2가이드판을 포함하되, 상기 제1가이드판은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며, 상기 제2가이드판은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 구조체는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 구조체는, 상기 리딩 에지에 연결되는 제1가이드판과, 상기 트레일링 에지측으로 연장되는 제2가이드판을 포함하되, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판의 상기 트레일링 에지측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 흡입면의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 풍력발전장치는, 허브에 연결되는 루트부; 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부; 상기 루브부와 팁부를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지; 상기 허브부와 팁부를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지;를 포함하는 블레이드가 설치된 것으로서, 상기 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면의 상기 루트부 인접의 트레일링 에지부에서 상기 팁부 방향으로 발생되는 2차 유동의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면의 상면에 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지 방향으로 가이드 구조체를 설치된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 블레이드의 공력 성능 향상 방법은 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면의 루트부 인접의 트레일링 에지에서 상기 팁부 방향으로 발생되는 2차 유동의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면의 상면에 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지 방향으로 가이드 구조체를 설치하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 블레이드의 제어 방법은, 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면의 루트부 인접의 트레일링 에지에서 상기 팁부 방향으로 발생되는 2차 유동의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면의 상면에 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지 방향으로 가이드 구조체가 설치된 블레이드의 제어방법으로서, 상기 흡입면의 상면에 설치되어 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정하는 센서부를 통하여 유동 측정 단계; 및 상기 가이드 구조체의 연장길이 및/또는 각도를 조절하는 가이드 구조체 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 구조체는, 상기 흡입면에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지 측으로 연장되는 것을 특징으로 하며, 상기 가이드 구조체는, 상기 타단이 상기 트레일링 에지측으로 연장되되, 상기 2차 유동 영역의 일부 영역 까지만 연장되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가이드 구조체는, 상기 루트부로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면에 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 가이드 구조체는 복수 개로 마련되되, 상기 가이드 구조체의 타단은 상기 2차 유동 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가이드 구조체 제어 단계는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 트레일링 에지측으로 연장되는 연장길이가 조절되는 길이 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서의 상기 가이드 구조체는, 복 수개의 판으로 형성되되, 상기 길이 조절 단계는, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 복 수개의 판은 제1가이드판과 제2가이드판을 포함하되, 상기 제1가이드판은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며, 상기 길이 조절 단계는, 상기 제2가이드판은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 구조체 제어 단계는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지측으로 향하는 각도가 조절되는 각도 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 구조체는, 상기 리딩 에지에 연결되는 제1가이드판과, 상기 트레일링 에지측으로 연장되는 제2가이드판을 포함하되, 상기 각도 조절 단계는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판의 상기 트레일링 에지측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 블레이드의 흡입면에 가이드 구조체를 마련함으로써, 정상 유동을 경계층 후방으로 연장시키는 동시에 공력 특성 저하를 야기하는 2차 유동의 성장을 차단시킴으로써 전체적인 공력 특성 내지는 성능을 향상시키게 된다.
또한, 센서부를 마련하여 정상 유동 및 2차 유동을 측정하고 그에 따라 가이드 구조체의 연장 길이 및 각도를 조절할 수 있어 운행 조건에 따라 가이드 구조체를 유기적으로 제어하여 2차 유동의 발생 및 성장을 적절히 제어할 수 있어 궁극적으로 블레이드의 공력 특성 내지는 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 블레이드의 주요 구성을 나타내는 개략도에 해당한다.
도 2는 종래시술에 따른 정상 유동과, 2차 유동 및 그 경계층을 나타내는 개념도에 해당한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조체가 설치된 블레이드 및 유동특성을 나타내는 개념도에 해당한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 및 가이드 구조체를 나타내며, 도 3의 a 영역의 확대 단면도에 해당한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드에 복 수개의 가이드 구조체가 설치된 형상을 나타내는 개념도에 해당한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조체의 연장 가능한 구조를 나타내는 발췌도에 해당하며, 도 3의 b 영역을 나타낸다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조체의 각도 조절 가능한 구조를 나타내는 발췌도에 해당하며, 도 3의 b 영역을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드에 설치된 센서부와 가이드 구조체를 나타내는 개념도에 해당한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 제어 방법을 나타내는 순서도에 해당한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 블레이드는 풍력발전장치의 나셀 전면부에 장착되는 허브에 설치되어 바람의 운동에너지를 회전에너지 전환시키는 것으로서, 허브에 연결되는 루트부(7), 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3), 상기 루브부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9), 상기 허브부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11)를 기본적으로 포함한다.
도 2는 종래기술에 있어서의 블레이드 표면 유동을 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명의 일시예에 있어서의 표면 유동을 나타낸 것에 해당한다.
본 발명에 따른 블레이드는, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)가 설치된다.
상기 가이드 구조체(20)는 상기 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위한 것으로서, 도 2 및 도 3을 비교하여 그 기능 및 효과를 확인할 수 있다.
도 2를 기준으로 볼 때 경계층(19)을 중심으로 트레일링 에지(11) 방향으로 원심력에 따른 회전방향과 수평방향의 2차 유동(17)이 발생되는 것을 확인할 수 있다.
이러한 2차 유동은 회전방향과 수직성분의 유동이 적으므로, 그 면적에 해당하는 만큼 공력특성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 2차 유동(17)의 면적을 감소시키기 위한 것으로서, 가이드 구조체(20)를 두어 정상 유동을 경계층(19) 후방까지 유도함으로써 결과적으로 2차 유동(17)이 발생되는 영역을 감소시키게 된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 가이드 구조체(20)에 의하여 종래의 경계층(19)은 새로운 경계층(19')으로 이동되어 결과적으로 2차 유동(17)의 영역이 감소된 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되어, 정상 유동을 트레일링 에지(11) 방향으로 더 이어지도록 가이드하고, 발생된 2차 유동(17)을 차단하여 정상유동으로 전환함으로써 2차 유동(17)의 영역을 줄이게 된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되는 것이 바람직하다.
다만, 2차 유동(17)의 발생 밀도가 아주 높은 트레일링 에지(11) 측 단부 인접 영역은 가이드 구조체(20)를 설치할 경우, 원심력에 따른 2차 유동(17)을 강제로 차단함으로써 가이드 구조체(20) 및 블레이드 전체에 피로를 누적시킬 수 있으므로, 상기 가이드 구조체(20)는 트레일링 에지(11)측 단부까지는 연장되지 않고 축소된 형태의 2차 유동(17)의 영역을 확보하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 가이드 구조체(20)는 상기 타단이 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지만 연장되는 것이 바람직하다고 할 것이다.
한편, 상기 가이드 구조체(20)는 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것이 바람직하다.
여기서 흡입면(15)이라 함은 suction side 를 의미하는 것으로서 도 4를 기준으로 상면은 흡입면(15), 하면을 압력면(13)이라 하며, pressure side를 의미한다.
한편, 상기 만곡지점이라 함은 도 3을 기준으로 볼 때 트레일링 에지(11)에 있어서 가장 단면의 너비가 넓은 지점에 해당한다.
즉, 상기 가이드 구조체(20)는 가장 많은 2차 유동(17)이 발생되는 루트부(7)와 만곡지점 사이에 위치되는 것이 2차 유동(17)의 감소 효율의 측면에서 가장 바람직하다고 할 것이다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드에 있어서 가이드 구조체(20)가 복 수개로 설치된 것을 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되는 것을 고려할 수 있으며, 여기서의 복 수개의 상기 가이드 구조체(20)의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하게 된다.
상기 복 수개라 함은 둘 이상을 의미하는 것으로서 블레이드의 크기 및 2차 유동(17)의 정도에 따라 그 개수가 결정될 수 있으며, 도 4와 같이 하나의 가이드 구조체(20)가 설치된 경우에 비하여, 정상유동의 후방으로의 연장 효과, 및 2차 유동(17)의 차단 효과가 더욱 뛰어나다 할 것이다.
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조체(20)가 연장 가능한 형태를 나타낸다.
여기서 연장되는 연장길이는 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 연장길이가 조절되는 것이 바람직하다.
블레이드의 회전속도가 빠를수록 원심력이 크게 작용하기 때문에 2차 유동(17)이 크게 발달하기 때문이다. 구체적으로는 블레이드의 회전속도가 빠를수록 연장길이를 증가시키는 것이 바람직하다고 할 것이다.
아울러 후술하는 센서부에서의 측정 결과를 기준으로 연장길이를 제어하는 것 또한 가능하다 할 것이며, 상세한 내용은 후설하기로 한다.
먼저, 상술한 연장가능한 구조는 상기 가이드 구조체(20)가 복 수개의 판으로 형성되는 것을 고려할 수 있다. 그리고, 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하게 된다.
도 6의 경우, 상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하며, 상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며 상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 나타낸다.
상술한 연장길이의 조절은 별도의 리니어 액츄에이터를 마련하여 상기 제1가이드판을 기준으로 제2가이드판을 이동시키는 등 다양한 수단을 고려할 수 있다
그리고, 도 7의 경우는, 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22')이 상호 측면으로 중첩된 형태로서, 상기 제2가이드판(22')이 상기 제1가이드 판의 측면을 따라 이동하여 연장길이를 조절하게 된다.
한편, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 구조체(20)의 각도 조절을 나타낸다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 가이드 구조체(20)는 블레이드의 회전 속도에 따라 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것이 바람직하다.
이와 같은 각도 조절은 2차 유동(17)의 방향 성장 방향을 고려하여 정상 유동을 일정 수준 절곡시킴으로써 이차 유동의 발생을 상쇄시킬 수 있기 때문이다.
예를 들어 도 8에서 가이드 구조체(20)가 우측으로 θ만큼 기울어질 경우, 정상유동 또한 θ만큼 기울어진 상태로 2차 유동(17)의 영역으로 진입되어, 발생된 2차 유동(17)과 혼합 내지는 충돌되어 전체적인 유동을 정상유동과 유사한 방향으로 보정할 수 있게 된다.
한편, 도 8은 가이드 구조체(20) 전체가 각도 조절가능한 형태를 나타내며, 도8은 일부 구조만이 각도 조절 가능한 형태를 나타낸다.
도 9의 경우, 상기 가이드 구조체(20)는 상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하며, 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것이 바람직하다.
한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치하는 것이 바람직하다.
상술한, 도 6 및 도 7에 따른 연장길이의 제어 및 도 8 및 도 9에 따른 각도 제어는 상술한 바와 같이 블레이드의 회전 속도를 기준으로 제어될 수 있으며, 나아가, 상기 센서부에서 측정된 정상유동의 세기 및 2차 유동(17)의 방향 및 세기를 기반으로 2차 유동(17)을 최소화시킬 수 있는 방향으로 제어되는 것이 바람직하다.
구체적으로는 2차 유동(17)의 방향이 정상유동과의 차이가 클수록, 그리고 세기가 강할수록 연장길이가 연장되는 것이 바람직하며, 상기 조절각도 θ는 도 8 및 도 9를 기준으로 우측방향으로 커지는 것이 바람직하다.
이상에서는 블레이드의 관점에서 본 발명의 실시예를 설명하였으며, 이하에서는 이러한 블레이드를 포함하는 풍력발전장치의 관점에 설명하기로 한다. 상술한 내용과 중복되는 설명은 제외하고, 중심적인 내용을 위주로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전장치는 허브에 연결되는 루트부(7), 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3), 상기 루브부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9), 상기 허브부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11)를 포함하는 블레이드를 포함하는 것이다.
여기서의 블레이드는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가이드 구조체(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되고, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되는 것이 바람직하며, 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 타단이 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되,상기 가이드 구조체(20)의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 고려할 수 있다.
한편, 상기 가이드 구조체(20)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 연장길이가 조절된다.
그리고, 상기 가이드 구조체(20)는 구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 복 수개의 판으로 형성되며, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 고려할 수 있으며, 도 7의 경우, 상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하되, 상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며, 상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절한다.
한편, 상기 가이드 구조체(20)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것 또한 고려할 수 있다.그리고, 도 9의 경우 상기 가이드 구조체(20)는 상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하며, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절된다
한편, 상기 흡입면(15)의 상면에는 유동 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치되며, 상술한 바와 같이 측정된 정상유동 및 2차 유동(17) 정보를 기반으로 상기 연장길이 및 각도를 제어하게 된다.
이하, 본 발명의 블레이드의 공력 성능 향상 방법의 측면에서 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 블레이드의 공력 성능 향상 방법은, 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위한 것으로서, 상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하는 것에 해당한다.
그리고, 상기 가이드 구조체(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되고, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되는 것이 바람직하며, 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 타단이 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되,상기 가이드 구조체(20)의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 고려할 수 있다.
한편, 상기 가이드 구조체(20)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 연장길이가 조절된다.
그리고, 상기 가이드 구조체(20)는 구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 복 수개의 판으로 형성되며, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 고려할 수 있으며, 도 7의 경우, 상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하되, 상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며, 상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절한다.
한편, 상기 가이드 구조체(20)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것 또한 고려할 수 있다.그리고, 도 9의 경우 상기 가이드 구조체(20)는 상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하며, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절된다
한편, 상기 흡입면(15)의 상면에는 유동 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치되며, 상술한 바와 같이 측정된 정상유동 및 2차 유동(17) 정보를 기반으로 상기 연장길이 및 각도를 제어하게 된다.
이하, 본 발명을 블레이드의 제어방법의 관점에서 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 블레이드의 제어 방법은, 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)가 설치된 블레이드의 제어방법에 해당하며, 구체적으로 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 흡입면(15)의 상면에 설치되어 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정하는 센서부를 통하여 유동 측정 단계 및 상기 가이드 구조체(20)의 연장길이 및/또는 각도를 조절하는 가이드 구조체 제어 단계를 포함한다.
여기서의 표면 유동이라 함은 경계층(19) 전방의 정상유동과 후방의 2차 유동(17)을 모두 포함하는 것으로서 정상 유동 및 2차 유동(17)을 측정하고 그 정보를 바탕으로 상기 연장길이 또는 각도를 조절하는 것이다.
한편, 여기서의 상기 가이드 구조체(20) 또한 상술한 블에이드에서의 가이드 구조체(20)와 같이, 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되며, 상기 타단이 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되는 것을 고려할 수 있다.
또한, 상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되고, 상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되, 상기 가이드 구조체(20)의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 가이드 구조체 제어 단계는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 연장길이가 조절되는 길이 조절 단계를 포함한다.
여기서의 상기 가이드 구조체(20)는, 복 수개의 판으로 형성될 수 있으며, 상기 상기 길이 조절 단계는, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하는 것이다.
한편, 상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하는 경우, 상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며, 상기 길이 조절 단계는, 상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하게 된다.
다른 한편으로는, 상기 가이드 구조체 제어 단계는 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 각도 조절 단계;를 포함하는 것을 고려할 수 있다. 그리고, 여기서의 상기 가이드 구조체(20)는, 상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하는 경우, 상기 각도 조절 단계는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것이 바람직하다.
상술한, 도 6 및 도 7에 따른 연장길이의 제어 및 도 8 및 도 9에 따른 각도 제어는 상술한 바와 같이 블레이드의 회전 속도를 기준으로 제어될 수 있으며, 나아가, 상기 센서부에서 측정된 정상유동의 세기 및 2차 유동(17)의 방향 및 세기를 기반으로 2차 유동(17)을 최소화시킬 수 있는 방향으로 제어되는 것이 바람직하다.
구체적으로는 2차 유동(17)의 방향이 정상유동과의 차이가 클수록, 그리고 세기가 강할수록 연장길이가 연장되는 것이 바람직하며, 상기 조절각도 θ는 도 8 및 도 9를 기준으로 우측방향으로 커지는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 사용된 위치관계는 첨부된 도면을 중심으로 설명된 것으로서, 실시 태양에 따라 그 위치관계는 달라질 수 있다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다고 할 것이다. 아울러, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.
이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예는 물론, 본 발명에 기존의 공지기술을 단순 주합하거나, 본 발명을 단순 변형한 실시 또한, 당연히 본 발명의 권리 범위에 해당한다고 보아야 할 것이다.
3: 팁부
5: 몸체부
7: 루트부
9: 리딩 에지
11: 트레일링 에지
13: 압력면
15: 흡입면
17: 2차 유동
19, 19': 경계층
20: 가이드 구조체
21: 제1가이드판
22, 22', 22": 제2가이드판
30: 센서부

Claims (43)

  1. 풍력발전장치의 블레이드로서,
    허브에 연결되는 루트부(7);
    허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3);
    상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9);
    상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11);를 포함하며,
    블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되,
    상기 가이드 구조체(20)의 각각의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  3. 풍력발전장치의 블레이드로서,
    허브에 연결되는 루트부(7);
    허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3);
    상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9);
    상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11);를 포함하며,
    블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 복 수개의 판으로 형성되되,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하되,
    상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며,
    상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  7. 풍력발전장치의 블레이드로서,
    허브에 연결되는 루트부(7);
    허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3);
    상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9);
    상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11);를 포함하며,
    블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는,
    상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하되,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 블레이드.
  11. 허브에 연결되는 루트부(7); 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3); 상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9); 상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11);를 포함하며,
    블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되,
    상기 가이드 구조체(20)의 각각의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  13. 허브에 연결되는 루트부(7); 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3); 상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9); 상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11);를 포함하며,
    블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 복 수개의 판으로 형성되되,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하되,
    상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며,
    상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  17. 허브에 연결되는 루트부(7); 허브 반대편 단부를 형성하는 팁부(3); 상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 방향으로의 전방 라인을 형성하는 리딩 에지(9); 상기 루트부와 팁부(3)를 연결하되 입사풍 반대방향으로의 후방 라인을 형성하는 트레일링 에지(11);를 포함하며,
    블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 상기 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)부에서 상기 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 상기 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는,
    상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하되,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 하는 블레이드가 설치된 풍력발전장치.
  21. 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)에서 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되,
    상기 가이드 구조체(20)의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  23. 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)에서 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 복 수개의 판으로 형성되되,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하되,
    상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며,
    상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  27. 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)에서 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여,
    상기 흡입면(15)의 상면에 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)를 설치하며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되, 상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되며,
    상기 가이드 구조체(20)는 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는,
    상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하되,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 흡입면(15)의 상면에는 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서부가 설치된 것을 특징으로 하는 블레이드의 공력 성능 향상 방법.
  31. 블레이드의 회전에 따른 원심력에 의하여 흡입면(15)의 루트부(7) 인접의 트레일링 에지(11)에서 팁부(3) 방향으로 발생되는 2차 유동(17)의 영역을 감소시키기 위하여, 상기 흡입면(15)의 상면에 리딩 에지(9)로부터 상기 트레일링 에지(11) 방향으로 가이드 구조체(20)가 설치된 블레이드의 제어방법으로서,
    상기 흡입면(15)의 상면에 설치되어 표면 유동의 방향 및/또는 세기를 측정하는 센서부를 통하여 유동 측정 단계; 및
    상기 가이드 구조체(20)의 연장길이 또는 각도를 조절하는 가이드 구조체 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 흡입면(15)에 돌출 설치된 판 형상으로 형성되되,
    상기 판의 일단이 상기 리딩 에지(9)에 연결되어 타단은 상기 트레일링 에지(11) 측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 타단이 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되되, 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역 까지만 연장되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 상기 루트부(7)로부터 상기 블레이드의 단면 너비가 가장 큰 만곡지점 사이의 흡입면(15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  35. 제31항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는 복수 개로 마련되되,
    상기 가이드 구조체(20)의 타단은 상기 2차 유동(17)의 영역의 일부 영역까지 연장되어 감소된 2차 유동(17)의 영역의 경계층(19')을 형성하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 가이드 구조체 제어 단계는,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 연장길이가 조절되는 길이 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는, 복 수개의 판으로 형성되되,
    상기 길이 조절 단계는, 상기 복 수개 판 사이의 중첩 정도를 조절함으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 복 수개의 판은 제1가이드판(21)과 제2가이드판(22)을 포함하되,
    상기 제1가이드판(21)은 가운데 공간이 이격된 2개의 양측면판을 포함하여 이루어지며,
    상기 길이 조절 단계는, 상기 제2가이드판(22)은 상기 양측면판의 이격된 공간에 수납되어 인출됨으로써 상기 연장길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  39. 제32항에 있어서,
    상기 가이드 구조체 제어 단계는,
    상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 각도 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 가이드 구조체(20)는,
    상기 리딩 에지(9)에 연결되는 제1가이드판(21)과, 상기 트레일링 에지(11)측으로 연장되는 제2가이드판(22")을 포함하되,
    상기 각도 조절 단계는, 상기 블레이드의 회전 속도에 따라 상기 제2가이드판(22")의 상기 트레일링 에지(11)측으로 향하는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 제어 방법.
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