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현재 사용되고 있는 친환경 발전기들의 종류와 각각의 원리, 장단점을 생성형 AI인 Gemini를 활용하여 조사하였고, 그 중에서 가장 적절한 발전기로 풍력 발전기를 선정하였다. 이후 현재 풍력 발전기가 가지고 있는 단점을 해결하기 위한 선행 연구를 조사하였고, 이로써 바람의 방향과 풍력 발전기의 날개의 방향이 이루는 각도가 발전기의 발전 효율에 영향을 미친다는 사실을 알 수 있었다. 추후 이에 대해 연구를 진행할 계획입니다!!!

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문제 확인 과정에서 Chat GPT를 활용하여 친환경 발전기의 정의와 종류 5가지를 조사하였고, 조사와 연구 과정에서 논문 등 보다 심도 있는 자료를 이용해 각 발전기의 구현 가능성을 조사 중이다.

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다층형 블레이드를 이용한 풍력발전기의 회전속도 증가

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챗 gpt를 이용해서 발전기의 종류에 대해 조사해보고 전기생산성 효율을 비교하여 풍력발전기를 선택하게 되었다. 이를 바탕으로 풍력발전기의 장단점을 조사하였다.

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ChatGPT를 활용하여 현재 사용되는 발전기의 종류와 각각의 원리의 대해서 조사하였고 각각의 발전기의 사용에 따른 문제점을 기술적인 요인과 환경적인 요인을 분류하여 분석하였다. 또한 이러한 문제점에 대한 공학적인 해결 방법을 모색해보았다.

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Chat GPT를 이용하여 현재 사용되는 친환경 발전기와 그 종류를 알아보았고, 그리고 그 과정에서 직접적으로 탐구할 풍력발전기에 대해서 더 탐구해 보았다. 그리고 그 뒤는 모델링을 이용하여 에너지 효율도 좋은 풍력발전기를 구상해 볼 예정이다

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문제 확인에서는 저희의 생각과 Generative AI 중 하나인 Chat GPT를 사용하여 친환경 발전기의 보편적인 문제점을 찾았습니다. 조사와 연구에서는 같은 방법으로 친환경 발전기의 뜻을 정의하고 친환경 발전기의 예시들과 그 특징(원리, 재료, 만드는 방법)들에 대해 조사하였습니다.

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자료 검색과 ChatGPT를 활용하여 친환경 발전기의 종류와 현재 발전기들이 가진 환경적, 경제적인 문제점에 대해 조사하였다. 또한, 문제점을 해결하기 위한 방법으로 태양광, 풍력, 자전거 발전기, 압력 발전기를 조사하였다. 가장 효율이 높은 종류의 발전기가 무엇인지 조사하였다.

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블레이드의 코팅에 따른 고효율,저소음의 풍력발전기 제작

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저소음 수직축 풍력 발전기

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ChatGPT를 활용하여 간이 풍력발전기의 문제점들을 조사하였고, 풍력 터빈의 주 종류인 수평축 풍력 터빈(HAWT)과 수직축 풍력 터빈(VAWT)에 대해 조사하였다. 토의 후 풍향이 안 맞으면 효율이 낮아지는 HAWT 대신 VAWT을 사용하기로 결정하였다. 그후 효율이 높고 소음을 줄인 VAWT의 날개를 제작하기 위한 방안을 모색하였다.

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우선, 현재 사용되는 발전기들의 문제점을 조사해보기 위해 GPT를 이용하여 문제점을 조사해보았다. 제안해준 여러 발전기들과 그 발전기들의 문제를 살펴보고 토의하여 최종적으로 태양광 발전기의 태양열과 빛을 추가적으로 포집하기 위한 방법을 모색해보았다.

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태양광 발전 효율을 집광 효과를 이용하여 극대화시킨다. 반구 형태의 껍데기와 껍데기의 받침대를 3D printing을 통해 제작하고, 알루미늄 호일로 감싸서 빛을 포집한다. 따라서 빛을 반사시켜 한 곳에 모으는 것을 목표로 한다. 또한, 볼록 렌즈를 설치하여 집광 효과를 더 크게 한다. 이를 통해 에너지 효율을 극대화 시키고 얻은 에너지를 미니 선풍기를 돌리는데 사용할 것이다.

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풍력발전기에서 소음을 줄일 수 있는 블레이드 제작 및 증명

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공학개론_열전발전기_0905

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열전 발전기를 이용하여 노트북의 밑면과 공기의 온도 차를 이용해 발열을 전기로 바꾸는 발전기를 구상하였다.

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내구성 증가와 부식 방지를 위한 비행기에 부착하는 풍력발전기

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간이 풍력 발전기를 이용하여 수직축 풍력 발전기의 장점과 단점에 대해 알아보았고, 우리가 만들 발전기에 대한 아이디어를 얻었다. 소음을 줄이는 것보다 진동을 줄이는것이 더 중요하다고 판단했다. 수직축 풍력 발전기에 맞는 모터의 직경을 잰 후 thingiverse에서 찾은 수직축 풍력 발전기 모델의 연결 부분을 Fusion 360을 이용하여 모터의 직경에 맞도록 수정하고, 크기를 적당히 조절하였다. 그리고 3DWOX를 이용하여 3d프린팅 하기 위한 준비를 했다.

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수력 발전 효율을 개선하는 프로펠러 모양 개발

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수력 발전에 가장 효율적인 모델을 설계함

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풍력자동차를 조립해 날개가 돌아가며 동력을 전달하는 과정을 다시 확인해 보았고 퓨전360을 이용해 만들 구조의 날개, 프로펠러 부분의 3D 디자인을 제작했다.

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열전소자 발전기 키트를 사용해 뜨거운 물과 차가운 물에서 프로펠러가 돌아감을 확인하였다. 추후 정확한 프로펠러의 회전수 또는 전압을 측정할 예정이다. 열전소자 여러개를 직렬로 연결하여 노트북 발열량을 이용해 프로펠러를 돌릴 수 있게 하기로 결정하였다.

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다층형 블레이드 설계에 맞춰 적당한 재료 선정, 풍력발전 세트를 이용하여 날개 개수에 따른 풍력발전 효율 측정

적당한 날개의 크기 및 모양 확정

-> 풍력자동차 키트에 있는 날개 4개, 초록색 2개, 파란색 3개 사용할 예정 : 크기로 오름차순

-> 근데 추후 변경될 수 있음 잘 도는 순서를 찾아야 할듯 하다 (파란색 직경 6cm 발전기 오면 해봐야 할것)

지난 설계에서의 수정해야할 점 발견 및 개선

-> 발전기가 바람 방향 따라 가는것 : 생각보다 날개가 확확 돌아가서 그냥 고정시켜야 함

-> 지지대로 페트병에 물 채워서 사용하는 것으로 결정

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풍력발전기가 배송이 왔는데, 생각보다 소음이 안난다는 사실을 발견하였다. 그리하여 소음보단 진동을 줄이는 방향으로 연구를 바꾸기로 하였다. 그리고 블레이드에 날을 추가하여 진동은 얼마나 발생하는지, 에너지 효율을 어떠한지 생각하여 그래프를 그릴 계획이다.

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3D 프린터를 이용하여 VAWT를 뽑았는데 너무 무거워서 잘 돌아가지 않았다. 따라서 VAWT 말고 HAWT를 사용하기로 하였고, 가능한 가볍게 만드는 활동을 하였다.

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폴리우레탄 폼 코팅을 이용해 블레이드를 코팅하였고 마르는데 하루가 걸리기에 기다리고 있다. 기본 블레이드로 효율성을 측정해 보는 실험을 진행하였고 소음은 예상보다 작아 효율성만을 주제로 실험하기로 하였다.

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