• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.174-174
• /
• 2015

국내의 국지성 집중호우와 같은 기후변화와 토지피복율 증가 등 복합적인 원인으로 인한 표면 유출수의 증가로 도시에서의 내수침수가 매년 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 도심지 돌발홍수로 인한 피해에 대한 구조적인 대책으로 지하방수로가 효과적인 방안으로 대두되고 있으며, 현재 신월빗물저류배수시설이 설계단계에 있다. 그러나 미국, 일본 등의 국외의 기설치된 지하방수로에서 발생되는 Geyser 현상으로 인한 피해에 대한 연구는 국외에 비해 미비한 편이므로, 선행적으로 Geyser에 대한 물리기반의 동수역학적인 이해가 필요한 실정이다. Geyser는 홍수 시 급격한 유량의 유입으로 단파가 발생하여 지하방수로 내 공기의 압축이 발생하고 수직관을 통해 공기가 물과 함께 지상으로 분출되면서 발생된다. 따라서 공기와 물의 혼합 유동을 모의해야 하며 동시에 단파의 불연속성을 모의하기 위해서는 기존의 상용프로그램으로는 다소 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 지하방수로의 Geyser 현상의 발생 예측을 위해 1차원 Saint-Venant 방정식을 지배방정식으로 선정하였으며, 단파 발생을 수치적으로 안정적으로 모의하기 위해 Roe Approximate Riemann 수치기법을 사용하였다. 또한 공기의 압력항을 고려하기 위해서 수정된 형태의 Preissmann slot 모형을 적용하였다. Geyser 현상의 영향인자로서 지하방수로 수평관의 직경, 마찰계수, 바닥경사, 초기수위, 유입유량을 고려하였으며 상류에서 유입되는 유량에 의한 하류에서의 동수역학적 거동을 분석하였다. 5개의 영향인자의 변화에 따른 단파의 유입속도 및 공기부 압력의 변화를 관찰하여 Geyser 현상에 대한 동수역학적 검토를 수행하였다. 추후 본 연구결과를 적절히 활용한다면 지하방수로의 사용 안정성을 확보하고, 홍수발생 시 모니터링 인자도출에 도움이 될 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 1994.05a
• /
• pp.28-38
• /
• 1994

분류층 가스화기 설계를 위한 일차연구로서 가스화기 이차공기 주입방법에 따른 비반응 난류장에 대한 수치해석을 검사체적에 기초한 유한차분방법을 이용하여 수행하였다. 압력과 속도의 연계문제는 SIMPLEC 알고리즘을, 레이놀즈 전단력은 k-$\varepsilon$ 난류모델을 사용하였다. 입자궤적 계산은 공기역학적 항력만을 고려하였으며 비선형적인 공기저항력에 의한 난류변동상관모델은 고려치 않았다. 이차공기 주입방법(parallel injection과 nonparallel 3$0^{\circ}C$ injection)에 따른 수치해석을 수행하여 Ar tracer의 질량분율에 대한 실험자료와 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었으며 이차공기의 주입각 및 기타 제반변수에 따른 유동장 변화를 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.186.2-186.2
• /
• 2010

풍력발전기의 구성요소 중 브레이드는 바람의 운동에너지를 회전력으로 변환하는 핵심요소이며, 효율적인 설계기법이 절실히 요구되는데 선진국에서는 설계기술을 회피하는 실정으로 브레이드 형상 설계기법의 확보는 어려운 실정이다. 본 논문은 날개요소 운동량이론(BEMT) 및 X-foil을 이용하여 10kW급 브레이드 국산화 개발에 목적을 두고 공기역학적 설계를 수행하여 국내 풍황에 적합한 최적의 풍력발전기 에어포일을 개발하는데 목적을 두고 그 방안을 제시한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
• /
• v.9 no.9
• /
• pp.1019-1025
• /
• 2014

Recently, the studies of the Unmanned Aerial Vehicle(UAV) has been studied a variety from military aircraft to civilian aircraft and for general hobby activity aircraft. In particular, for small unmanned aircraft research for the ease of turning and hovering and Vertical-Off Take Landing(VTOL), have been studied mainly quadrotor unmanned aircraft is a type suitable for this study of small unmanned aircraft. The studies of these unmanned aircraft is the kinetic analysis requires complex processes, because these support by the aerodynamic forces on the unmanned aircraft study, and the controller design based on these dynamical analysis and experimental model analysis. In this paper, after the implementation of the basic attitude control based on a general PID controller, we propose concept design of the attitude control method on quadrotor attitude control by using the reinforcement learning algorithm of neural networks for non-linear elements not considered in the controller design.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1995.04a
• /
• pp.165-170
• /
• 1995

소음저감 설계기술은 제품의 경쟁력 향상을 위해 일반인이 쉽게 접근할 수 잇는 가전제품, 자동차, 항공기 분야 등에서 많은 연구가 수행되어 왔으며, 최근 소음환경 규제가 강화되고 대형기계의 설치 위치가 주거지역과 가까워지므로 산업용 기계설비의 소음제어에 대한 관심이 점차 증대되고 있다. 특히 디젤 엔진 발전기 세트를 이용해서 전원을 공급하는 산업용 기계에 있어서는 디젤 엔진과 발전기가 주소음원이며, 크게 기계적 소음, 공기 역학적 소음, 그리고 전자기 소음 등으로 분류된다. 본 연구는 이러한 소음을 발생시키는 엔진(Engine), 발전기(Generator), 방열팬(Radiator Fan) 등의 성능을 개선시켜 소음을 감소시키는 것이 아니라, 외부 덮개(Canopy)에 흡음재를 부착하여 소음저감 방법을 채택했다. 연구대상으로서는 항만에서 컨테이너(Container)를 운송하는 이동용 크레인(Transfer Crane)의 엔진 발전기 세트(set)로서, 각 구성품(엔진, 발전기, 방열 팬)의 음향 덮개의 내부구조를 설계하였다. 그리고 덮개 내부 온도를 일정하게 유지시키기 위하여 엔진에서 방사하는 방열공기와 내부로 흡입되는 냉각공기의 열유동장 해석도 병행하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.180-180
• /
• 2013

반도체, 디스플레이와 같이 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정에서 발생한 오염입자는 수 율에 큰 영향을 미친다. 따라서 공정 중에 발생한 오염입자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)는 저압에서 실시간으로 나노 입자의 크기를 측정할 수 있는 대표적인 장비 중 하나이다. 입자를 포함한 가스 유동이 PBMS로 유입되면, 우선 입자를 입자빔의 형태로 집속하는 공기역학렌즈를 통과하게 된다. 집속된 입자는 노즐에 의해서 가속되며, 이로 인해 충분한 관성을 가지게 된 입자는 양극과 음극, 필라멘트로 구성된 electron gun에서 전자충돌에 의해 포화상태로 하전된다. 하전한 입자는 electrostatic deflector에서 크기에 따라 분류되어 Faraday detector와 electrometer에 의해 측정된다. 그러나 공기역학렌즈는 입자의 크기가 작아질수록 집속 효율이 급격히 낮아진다는 문제점을 지니고 있다. 이는 입자가 작아질수록 점성에 의한 영향이 관성에 의한 영향보다 커짐으로써 나타나는 현상이다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 사중극자를 사용하여 입자를 집속시키는 방법이 대안으로 제시되었다. 사중극자는 서로 마주보는 쌍곡선 형태의 전극구조에 AC 전기장을 인가하는 방식을 사용한다. 사중극자의 중심은 정확히 평형점을 가지게 되며 입자는 사중극자 내에서 진동을 반복하며 평형점을 향해 모이게 된다. 입자의 크기가 작을수록 전기력에 의한 영향을 크게 받으므로 사중극자를 이용한 입자집속 방법은 나노입자의 집속에 있어 공기역학렌즈를 이용한 집속에 비해 이점을 지닌다. 또한 집속 하고자 하는 입자 대상이 바뀔 경우 구조를 바꿔야 하는 공기역학렌즈와 달리 사중극자를 이용한 방법은 AC 전기장을 조절하는 것 만으로 제어가 가능하다. 본 연구에서는 저압 조건에서 나노입자를 집속하기 위한 사중극자의 전극 구조를 이론적인 계산을 통하여 구하였다. 그 결과 0.1 torr의 압력 조건하에서 5~100 nm 범위의 기본 입자를 AC 전압과 진동수를 조절하여 집속할 수 있는 사중극자 형태를 설계하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.26-33
• /
• 2001

Thrust vector control system is control device which is mounted exit of the nozzle to generate pitch, yaw and roll directional force by deflecting flow direction of the supersonic jet from the nozzle. By obtaining control force, jetvane which is exposed in jet flow is working thermal and aerodynamic load. Axial thrust loss and side thrust is affected by shock patterns and interactions between jetvanes according to jetvane geometry and turning angle. In this study, we designed 6 types of jetvane to evaluate pitch, yaw and roll characteristics of ietvane in supersonic flow, and perform the cold flow test in range of turning angles of jetvanes between $0^{\cire}$ and $25^{\cire}$ by $5^{\cire}$ respectively. Also, calculation is going side by side to analyse flow interaction. Results show that there is no interactions between jetvanes upto turning angle 20$^{\circ}$, chord and lead length ratio is very important parameter to aerodynamic performance and maximum thrust loss is appeard to 17% of axial thrust in roll directional control.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.327-332
• /
• 2011

As the preceding research for the design of gangway in the next generation high speed train, the aero-acoustic noise at the gangway is calculated. For this purpose, the shape of gangway with mud flaps is assumed as the two-dimensional cavity. Then, 5 gap sizes between mud flaps of gangway are selected and parametric study is performed according to the gap sizes. From this study, the aerodynamic features such as vortex shedding, pressure, etc. are computed. Also, the aero-acoustic properties of tonal noise and overall noise are analyzed at the 3 locations of microphone and the relation between the gap size of mud flap and the noise level is assessed. Through this study, it is shown that the noise characteristics of base and specific models are better than those of other models.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.45 no.7
• /
• pp.581-593
• /
• 2017

In order to develop high efficiency propeller for multicopter type UAV, we designed, analyzed and tested aerodynamic and structural dynamics. For the design of the high efficiency propeller, the optimum design method was applied for the determination of the airfoil and the three-dimensional planform is designed to reduce induced power of the propeller. The flight suitability of the derived shape was determined through structural design and analysis. The rotation test was performed to confirm the performance of the analytically designed shape. In this paper, we propose a procedural propeller design methodology using these design analysis test methods.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.648-651
• /
• 2010

Propeller shall have high efficiency and improved aerodynamic characteristics to get the thrust to fly at high speed for the FAR25 turboprop aircraft. That is way Clark-Y airfoil which is used to conventional turboprop aircraft propeller is selected as a blade airfoil. Javaprop program based on the Adkins method is used for aerodynamic design and analysis of propeller, Adkins method is based on the vortex-blade element theory which design the propeller to satisfy the condition for minimum energy loss. Slipstream displacement don't change and consider a rigid body. High efficiency propeller geometry is generated by varying chord length and pitch angle at design point of FAR25 turboprop aircraft. The propeller design results indicate that could be applied to the FAR25 turboprop aircraft, through analysis of propeller aerodynamic characteristics using the CFD(Computational Fluid Dynamic).