흔한학생

주요  풍속계 유형 및 특징 지난 강의에서는 풍속 측정 장비인 풍속계에 대해 배우고 있었습니다.로빈슨 컵 풍속계우리는 막대 끝에 컵이 달려있는 로빈슨 컵 풍속계라는 특정 유형의 풍속계에 대해 배웠습니다. 전체 모양은 대략 이와 같으며 수직축 장치이고 여기에 측정 장치가 있습니다. 이것이 기본적인 구조이며 매우 간단합니다. 몇 가지 문제점을 쉽게 알 수 있습니다. 풍속이 너무 낮으면 당연히 회전 속도가 느려지고 생성되는 토크는 마찰 손실을 극복해야 합니다. 마찰로 인한 토크가 매우 작으면, 즉 마찰로 인한 토크가 공기로 인해 생성되는 토크보다 훨씬 작으면 잘 작동합니다. 그러나 마찰로 인한 토크가 바람으로 인해 생성되는 토크에 비해 유의미해지면 정확도가 떨어집니다. 이것이 한 가지 문제입니다.두 번째 문제..

풍력 전력 변환동기발전기 (synchronous)동기전동기에 120도 차이의 전압을 발생시켜 세 개의 상 R, Y, B가 생긴다. 등가회로로 그리면 단상으로 보이겠지만 사인파 전압은 3상임을 명심해야한다. 권선에 부하가 걸릴 것이기에 회로에서 저항과 인덕턴스를 그릴 수 있다. 때문에 전압원, 저항, 인덕턴스, load로 회로를 구성할 수 있다. 여기에 부하를 연결하면 전류 $I_{a}$가 흐르고 유도되는 전압을 $E_{o}$, E naught라 한다. load에 걸리는 전압을 $V_{t}$라 할 수 있다. 이를 이용해서 위상도를 그릴 수 있다. load는 인덕터 load나 커패시터 load가 될 수도 있다.inductive load위상도를 그려보면 inductive load 이므로 전류가 지연된 것으로 ..

전력-속도 특성 및 토크-속도 특성어떤 전기 발전 시스템 또는 전기 동력 사용 시스템(모터, 발전기 등)에서든지 전력과 속도의 관계, 토크와 속도의 관계 등을 이해하려고 노력합니다. 풍력 터빈의 경우에도 전력-속도 특성이 어떻게 생겼는지 이해해야 합니다.$C_{p} : \lambda$전력-속도 특성에는 다음과 같은 속성이 있습니다. 팁 속도 비(TSR, Tip Speed Ratio)에 대해 배웠습니다. TSR은 (팁 속도/풍속)으로 람다($\lambda$)로 표시되고, $\lambda$대 전력 계수(power coefficient) 그래프는 다음과 같은 모양을 가집니다.최대 전력 계수 값은 16/27입니다. 이는 최대 전력 계수가 특정 팁 속도 비에서만 작동한다는 의미입니다. 실제로 생성되는 Power ..

공기 역학적 터빈 비행기 날개는 어떻게 작동할까요? 날개 모양은 이렇고 공기가 들어와서 이렇게 흐릅니다. 특정 모양 때문에 공기가 강제로 흐르게 됩니다. 그 결과 위로 가는 공기와 아래로 가는 공기는 다른 경로를 거쳐야 합니다. 이 경로는 더 작고 저 경로는 더 큽니다. 다시 베르누이 원리에 따라 압력 차이가 발생하고, 이 압력 차이로 인해 위쪽으로 들어 올리는 힘이 생깁니다.따라서 실제로 두 개의 힘이 있습니다. $F_{D}$를 끌어당기는 힘이라고 하고, $F_{L}$을  들어 올리는 힘이라고 합니다. 실제로 두 개의 힘이 있으며, 비행기의 경우 끌어당기는 힘은 제트 엔진에 의해 극복되고, 들어 올리는 힘은 비행기가 떠 있게 합니다.에어포일이 공기 방향으로 정확히 향하고 있는 것처럼 보이지만 항상 그런..

추출 가능한 Power바람에는 얼마나 많은 에너지가 들어 있을까요? 결국 에너지는 바람의 운동 에너지, 즉 $\frac{1}{2} mv^{2}$ 입니다. 결국 우리는 얼마나 많은 동력(Power)을 바람으로부터 추출할 수 있는지 이야기해야 합니다.먼저 아래와 같은 상황을 가정해보겠습니다.여기서 $v_{\infty}$는 어떤 것에도 방해받지 않은 바람의 속도입니다. 즉 (풍력 터빈을 설치하면 바람 속도가 변하지만) 방해받지 않은 바람과 그 안에 포함된 에너지에 대해 이야기하는 것입니다.$v_{\infty}$ 인 이유는 장애물로부터 무한히 멀리 떨어져 있다는 이상적인 개념을 나타냅니다.$\dot{m}$ 는 공기의 흐름 속도: 밀도 * 면적 * 속도 $\rho A v$입니다. 따라서 풍력에 포함된 Power는..

오늘부터 풍력 에너지 주제를 시작하겠습니다.아시다시피 풍력 에너지는 다양한 에너지원 중에서 가장 활용 가능한 재생 에너지 형태입니다. 기존 에너지원으로는 석탄을 이용한 화력 발전, 조력 발전, 원자력 발전 등이 있으며, 현재는 태양광 발전과 풍력 발전이 시장에 진출하고 있습니다. 따라서 풍력 에너지는 매우 중요한 문제입니다.풍력 에너지의 역사본론으로 들어가기 전에 풍력 에너지의 역사를 간략하게 살펴보겠습니다. 풍력 에너지는 최근에 등장한 것이 아니라 수세기 동안 활용되어 왔습니다. 특히 르네상스 시대 이후에는 풍차가 활용되었습니다. 당시 풍차는 오늘날 볼 수 있는 것과는 완전히 다른 구조를 가지고 있었습니다.일반적으로 상단으로 갈수록 좁아지는 건물이 있고, 한 지점에서 축이 나와 4개의 날개가 사방으로 ..

행렬식(determinant)행렬식(determinant)은 정사각행렬에 대해서만 정의되고 행렬의 특성을 결정짓는 값이다. 행렬식은 행렬의 가역성, 선형독립성 등을 파악하는 데 중요한 역할을 한다.- 계산 방법기본적인 2x2 행렬의 determinant는 다음과 같이 계산할 수 있다. $\det \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} = ad - bc$3x3 행렬은 다음과 같이 계산한다.$\det \begin{bmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{bmatrix} = a(ei-ef) - b(di -fg) + c(dh - eg)$일반적인 n x n 행렬은 다음 방법으로 계산할 수 있다.- Levi-Civita를 이용..

스테레오 비전 소개두 장의 영상으로 3차원 영상정보를 얻을 수 있음 실제 월드좌표 X를 구하고 싶다면 하나의 영상만으로는 구할 수 없다. 실제 월드좌표 X가 image plan의 점 x를 지나는 선 위에 존재한다는 것만 알 수 있다.별도 추가 카메라를 이용한다면 두 직선을 구할 수 있고 접점을 구할 수 있기때문에 X를 특정할 수 있다. = Triangulation 이것이 바로 Triangulation 의 기본 개념이다. TriangulationC와 C' 카메라에서 물체를 관찰한다고 생각해보자. 이때 사전에 두 카메라에 대한 카메라 매트릭스 P 를 알고있을 때월드좌표 X에 대응되는 x(카메라C)와 x'(카메라C') 가 있을 것이다.C와 x를 잇는 직선(ray)과 C' 와 x'를 잇는 직선의 교차점을 구하면..