1. 서 론 풍력발전용 블레이드(Wind turbine blade)는 바람의 운동에너지를 기계적 회전에너지로 변환하여 발전 기를 구동시키는 부품이다. 이러한 블레이드의 구 조재료는 비강도(Specific strength), 비강성(Specific stiffness) 및 피로특성 등이 우수한 복합재료가 주 로 사용되고 있다. (1) 이러한 복합재료를 이용한 블 레이드의 구조 설계는 각 부분별로 적용된 적층 방 향 및 두께를 선정하는 것으로 주로 유한요소법 (Finite element method)을 이용한 구조 해석이 수행 되고 있다. (2~5) 그러나 구조 해석은 기본적으로 수 치해석적 방법이며 또한 해석 수행 시 일정부분 도 입된 가정으로 인하여 이의 정확성에 대한 검증이 요구된다. 이에 따라 소형 풍력발전시스템 관련 국 제 규격인 IEC 61400-2 (6) 에서는 블레이드 구조설계 의 정확성 및 구조적 안전성 검증을 위한 실규모 구조 시험(Full scale structural test)을 요구하고 있다. 블레이드에 대한 실규모 구조 시험을 수행하기 위해서는 먼저 적용 대상 익형(Airfoil)에 블레이드 요소법(Blade element momentum theory, BEMT) (7) 또는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 적용한 Abstract:This study deals with structural analysis and testing under loading conditions calculated by computational fluid dynamics for a small composite blade that is utilized in a dual rotor wind turbine system. First, the aerodynamic forces were analyzed at the rated and cutout wind speed to identify the bending moment distribution along the blade length in previous research. Then, full-scale structural tests were conducted according to IEC 61400-2 to evaluate the structural integrity of the composite blade. These results were compared with finite element analysis to identify the accuracy of the structural analysis. Based on these results, it was revealed that the existing blade has a very high safety margin. Then, the layup of the composite blade was redesigned and analyzed using finite element analysis to achieve structural integrity and economic efficiency. § 이 논문은 2012 년도 대한기계학회 신뢰성부문 춘계학술대회