청소년
청소년을 위한 교양 풍력에너지공학
루미너리북스 교육출판 에디팅 팀
루미너리북스
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- 13,000 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 3.2 MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791142945724 | ||
책 소개
바람이 전기로 변환되는 과정부터 최첨단 해상풍력발전소 건설까지, 풍력에너지공학의 모든 영역을 체계적으로 다룬 종합 교양서이다. 24개 챕터를 통해 태양열에 의한 대기 순환과 바람 발생 메커니즘, 풍속 측정 기술, 풍력터빈의 구조와 작동 원리, 블레이드 설계의 과학적 원리, 발전기와 전력 변환 시스템, 지능형 제어 기술까지 풍력발전의 핵심 기술들을 망라한다. 고대 페르시아 풍차에서 현대의 메가와트급 대형 터빈까지 발전사를 추적하며, 덴마크와 독일 등 풍력 선진국의 성공 사례와 우리나라 풍력발전 현황도 상세히 소개한다.
베르누이 정리와 양력 발생 원리, 베츠 한계 등 공기역학의 핵심 개념들을 일상 생활 사례로 쉽게 풀어내며, 복잡한 수식 없이도 과학적 원리를 직관적으로 이해할 수 있도록 구성했다. 풍력터빈 블레이드의 비틀림각과 코드 길이 설계, 유리섬유와 탄소섬유 복합재료 기술, 영구자석 동기발전기의 작동 메커니즘, 다단 증속 기어박스의 구조까지 전문적인 공학 지식을 고등학생 수준에서 소화 가능하도록 설명한다. 라이다와 소다를 활용한 원격 바람 측정, 웨이불 분포를 이용한 바람 자원 분석, 전산유체역학을 통한 성능 해석 등 최신 기술도 빠뜨리지 않는다.
풍력발전소 설계와 건설 과정의 실제 업무부터 경제성 분석과 정책적 고려사항까지 실무적 측면도 충실히 다룬다. 터빈 배치 최적화를 통한 후류 효과 최소화, 해상 기초 구조물 설계 기술, 부유식 해상풍력 플랫폼의 원리, 대형 크레인을 이용한 설치 과정, 상태 모니터링을 통한 예방 정비 시스템 등 현장에서 실제 적용되는 기술들을 구체적으로 설명한다. 발전차액지원제도와 신재생에너지 의무할당제 같은 정책 도구들이 풍력발전 보급에 미치는 영향도 분석하며, 야생동물 보호와 소음 저감을 위한 환경 친화적 설계 방안도 제시한다.
인공지능과 빅데이터를 활용한 풍력 예측 기술, 초전도 발전기와 자기 부상 베어링 등 차세대 혁신 기술까지 전망하며 미래 풍력에너지 분야의 가능성을 보여준다. 수소 생산 연계와 그린 암모니아 제조 등 새로운 활용 방안도 소개하여 탄소 중립 시대의 핵심 기술로서 풍력에너지의 역할을 조망한다. 중국과 미국의 대규모 풍력 단지부터 우리나라 제주도와 강원도 사례까지 전 세계 풍력 개발 현황을 통해 글로벌 에너지 전환의 흐름 속에서 풍력발전이 차지하는 위치와 앞으로의 발전 방향을 명확히 제시한다.
베르누이 정리와 양력 발생 원리, 베츠 한계 등 공기역학의 핵심 개념들을 일상 생활 사례로 쉽게 풀어내며, 복잡한 수식 없이도 과학적 원리를 직관적으로 이해할 수 있도록 구성했다. 풍력터빈 블레이드의 비틀림각과 코드 길이 설계, 유리섬유와 탄소섬유 복합재료 기술, 영구자석 동기발전기의 작동 메커니즘, 다단 증속 기어박스의 구조까지 전문적인 공학 지식을 고등학생 수준에서 소화 가능하도록 설명한다. 라이다와 소다를 활용한 원격 바람 측정, 웨이불 분포를 이용한 바람 자원 분석, 전산유체역학을 통한 성능 해석 등 최신 기술도 빠뜨리지 않는다.
풍력발전소 설계와 건설 과정의 실제 업무부터 경제성 분석과 정책적 고려사항까지 실무적 측면도 충실히 다룬다. 터빈 배치 최적화를 통한 후류 효과 최소화, 해상 기초 구조물 설계 기술, 부유식 해상풍력 플랫폼의 원리, 대형 크레인을 이용한 설치 과정, 상태 모니터링을 통한 예방 정비 시스템 등 현장에서 실제 적용되는 기술들을 구체적으로 설명한다. 발전차액지원제도와 신재생에너지 의무할당제 같은 정책 도구들이 풍력발전 보급에 미치는 영향도 분석하며, 야생동물 보호와 소음 저감을 위한 환경 친화적 설계 방안도 제시한다.
인공지능과 빅데이터를 활용한 풍력 예측 기술, 초전도 발전기와 자기 부상 베어링 등 차세대 혁신 기술까지 전망하며 미래 풍력에너지 분야의 가능성을 보여준다. 수소 생산 연계와 그린 암모니아 제조 등 새로운 활용 방안도 소개하여 탄소 중립 시대의 핵심 기술로서 풍력에너지의 역할을 조망한다. 중국과 미국의 대규모 풍력 단지부터 우리나라 제주도와 강원도 사례까지 전 세계 풍력 개발 현황을 통해 글로벌 에너지 전환의 흐름 속에서 풍력발전이 차지하는 위치와 앞으로의 발전 방향을 명확히 제시한다.
목차
1. 바람의 힘을 전기로
2. 바람은 어떻게 부는가
3. 바람을 측정하다
4. 풍차에서 발전기까지
5. 풍력터빈의 구조
6. 공기의 흐름과 양력
7. 블레이드 설계의 과학
8. 성능 곡선과 출력 특성
9. 발전기와 전력 변환
10. 기어박스의 역할
11. 똑똑한 제어 시스템
12. 바람지도 만들기
13. 풍력발전소 설계하기
14. 바다 위의 거대한 바람개비
15. 설치와 시운전
16. 운전과 유지보수
17. 작은 바람개비의 큰 꿈
18. 돈이 되는 바람
19. 자연과 함께하는 발전
20. 전력망과의 만남
21. 정책이 만드는 바람
22. 미래를 여는 풍력 기술
23. 안전한 바람의 힘
24. 세계 곳곳의 바람 이야기
2. 바람은 어떻게 부는가
3. 바람을 측정하다
4. 풍차에서 발전기까지
5. 풍력터빈의 구조
6. 공기의 흐름과 양력
7. 블레이드 설계의 과학
8. 성능 곡선과 출력 특성
9. 발전기와 전력 변환
10. 기어박스의 역할
11. 똑똑한 제어 시스템
12. 바람지도 만들기
13. 풍력발전소 설계하기
14. 바다 위의 거대한 바람개비
15. 설치와 시운전
16. 운전과 유지보수
17. 작은 바람개비의 큰 꿈
18. 돈이 되는 바람
19. 자연과 함께하는 발전
20. 전력망과의 만남
21. 정책이 만드는 바람
22. 미래를 여는 풍력 기술
23. 안전한 바람의 힘
24. 세계 곳곳의 바람 이야기