풍력터빈 블레이드용 병진형 전자기 에너지 하베스터의 성능 향상

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확장요약문

병진형 전자기 에너지 하베스터는 회전환경에서 내부 자석의 병진운동을 통해 전력을 생산한다. 본 연구에서는 저속 회전 시 자석의 이동속도 감소에 따른 발전성능 저하를 개선하고자, 하베스터 양끝에 오뚜기 특성을 갖는 래치 장치들을 배치하였다. 이를 통해 매 반회전마다 하베스터 양끝에서 자석이 번갈아 구속 및 해제되도록 고안하였다. 그림 1 은 기존 장치(Conv.)와 본 연구에서 제안한 장치(6 magnets)를 3.8 에서 31.3 rpm 까지의 회전속도에 따라 측정된 최대출력과 1 회 낙하 에너지를 비교한 결과이다. 제안한 장치의 최대전력과 1회 낙하 에너지는 기존 장치보다 각각 59.4%, 30.1% 높았다. 본 연구를 통해 풍력발전 블레이드와 같은 회전입력 환경에서의 병진형 에너지 하베스터의 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.