• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.531-536
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• 2012

판토그라프 팬헤드의 공력소음 발생의 주요 인자와 영향을 미치는 변수를 분석하였다. 팬헤드 주변의 유체 유동과 결과적인 소음 방사를 분석하기 위해, 수치해석적인 방법 중 하나인 격자볼츠만 방법으로 팬헤드 단순모델을 사용했다. 풍동실험을 통해 측정된 결과로 시뮬레이션 결과를 검증했다. 와흘림이 주요한 공력소음 발생원인이며 Strouhal수, 유체의 속도 및 판토그라프의 형상에 영향을 받았다. 이 논문에 사용된 직사각형 형상을 통해 양력의 발생을 증가시키면서 방사 소음을 줄이는 팬헤드의 설계가 가능함을 제시하였다. 또한 통로나 유선 형상을 이용해 와흘림을 최소로 줄이면, 방사 소음을 크게 저감하는 형상의 설계가 가능함을 구축된 해석모델을 이용하여 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.131-137
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• 2024

고속으로 주행하는 열차의 주변 유동에 의해 발생하는 공력소음은 실외소음과 실내소음에 모두 영향을 미친다. 본 연구는 열차표면의 압력섭동데이터를 통해 공력소음을 측정하고 실내소음에 영향을 미치는 성분을 정량적으로 평가하기 위한 시험법을 개발하고 분석하는 것이다. 실내소음을 정확히 평가하기 위해서는 취득한 표면 압력섭동 데이터에서 혼재되어 있는 압축성 압력섭동과 비압축성 압력섭동을 각각 분리하여 평가하는 것이 중요하다. 이는 두 압력섭동의 소음 전달 특성이 다르기 때문이다. 먼저 마이크로폰의 설치 길이와 간격을 결정하여 표면 압력섭동 데이터를 취득하였고, 파수-주파수 분석을 수행하여 비압축성 압력섭동과 압축성 압력섭동을 분리하여 음압 스펙트럼을 취득하였다. 마지막으로 전두부와 후두부에서 측정한 시험 결과값을 비교한 결과 전두부 표면 압력섭동이 후두부 압력섭동보다 더 큼을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권5호
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• pp.1-8
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• 2020

구조적 특성 및 공력의 상호작용과 조종면 작동기의 제어 시스템의 영향을 고려한 서보공력탄성 해석을 수행하였다. 공탄성 안정성 해석을 위해서 선행되어야 하는 구조모델의 자유진동 해석은 유한요소 해석 프로그램 MSC Nastran을 사용하였다. 비정상 공기력 계산에 ZAERO를 사용하였다. 비정상 공기력 검증에 Doublet Hybrid Method를 사용하였다. Karpel의 최소상태근사법을 이용하여 주파수 영역의 공기력을 라플라스 영역으로 근사하였다. 공탄성 상태방정식을 구동기의 동역학 상태방정식과 결합하여 서보 공탄성 모델의 상태공간방정식을 구성하였다. 고세장비 모델의 승강타 입력에 따른 안정성 해석을 수행하였다. 근궤적법과 시간적분법을 사용하여 주파수영역과 시간영역에서의 서보공탄성 안정성 해석을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권11호
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• pp.849-854
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• 2013

본 연구에서는 편대비행하는 고속 항공기의 날개 끝 와류의 공력 간섭 효과를 연구하기 위해서 풍동실험기법이 적용되었다. 편대비행에서 앞선 항공기의 날개 끝에서 발생하는 와류가 뒤따르는 항공기의 공력 특성에 영향을 미칠 수 있다. 흐름의 간섭 효과는 앞선 항공기와 뒤따르는 항공기의 날개 끝 사이의 거리에 따라서 변화된다. 본 연구의 실험결과 앞선 항공기에서 발생되는 날개 끝 와류는 뒤따르는 항공기의 공력 및 모멘트 계수를 변화시킴을 확인하였다. 특히, 후방 항공기의 양력계수는 수직 및 수평 위치에 따라 y/b=-0.125, z/b=0.0에서 가장 많이 증가되거나 y/b=-0.5, z/b=0.38에서 가장 크게 감소됨을 확인하였으며, 두 항공기로부터 발생된 날개 끝 와류의 간섭 현상이 자세히 관찰되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.753-760
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• 2007

3-D 날개짓 운동은 왕복운동과 회전운동으로 구성된다. 3-D 날개짓 운동은 왕복운동하는 동안 날개 길이방향의 유동이 발생된다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 회전에 의한 순환이 발생한다. 본 연구에서는 날개 길이방향 유동과 날개 회전이 3-D 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3-D 날개짓 운동과 2-D 병진운동을 비교하였다. 각각의 날개짓 운동에서 받음각과 레이놀즈수에 따라 공력을 측정하였다. 2-D 병진운동의 공력이 3-D 날개짓 운동의 공력 보다 크다. 하지만 3-D 날개짓 운동시 발생되는 양력은 왕복운동의 중반부에서 받음각 $50^{\circ}$까지 증가하였고 2-D 병진운동시 발생되는 양력은 받음각 $30^{\circ}$이상에서 감소하였다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 공력이 급격하게 증가하였다.

• 한국음향학회지
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• 제37권5호
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• pp.285-291
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• 2018

본 연구에서는 차량에 장착되는 파노라마 썬루프 디플렉터의 각도에 따른 개구부 주변 유동 특성을 분석하고 공력소음에 미치는 영향을 확인하였다. 파노라마 썬루프 개방 후 주행 시 공력소음을 저감하기 위해 메쉬 디플렉터를 장착하는데, 후방향인 기존 메쉬 디플렉터 각도를 전방향으로 변경하였을 때 유동 변화와 공력소음 기여도를 분석하였다. 이를 위하여 CAT(Computer Aided Test)와 실차 풍동 평가를 진행하였으며, 전방경사형 디플렉터에서 기존 디플렉터 대비 원활한 유동의 흐름과 유동 방향의 상향으로 공력소음이 개선되는 것을 확인하였다. 전방경사형 디플렉터 적용 시 동등한 원가에서 공력소음을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-9
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• 2017

노즐 목 내부형 핀틀추력기에서 핀틀 행정거리가 추력기 성능에 미치는 영향에 대해 전산수치해석 연구를 수행하였다. 해석결과 핀틀 행정거리가 증가함에 따라 추력조절비는 2% 이내였고, 공력하중비는 최대 22%로 확인되었다. 노즐 목을 지난 유동이 핀틀의 형상으로 인해 급격히 팽창하며 충격파가 발생하였다. 특히, 핀틀 행정거리 4, 5 mm에서는 충격파가 노즐 벽면에 부딪치며 박리거품이 발생하였다. 고도에 따라서는 추력은 증가하였고 공력하중은 감소하였지만, 그 차이가 1.5% 이내로 작았다. 보어가 있는 경우 핀틀 팁의 면적 감소로 공력하중이 감소하는 결과를 보였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.26-37
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• 2023

도시 교통 혼잡과 환경 문제에 대한 대안으로 차세대 비행체 Urban Air Mobility(UAM) 항공기 개발이 주목받고 있다. 이를 위해, UAM 항공기가 수직이착륙할 수 있는 플랫폼인 버티포트(Vertiport) 역시 논의되고 있다. 버티포트로 인한 지면 효과는 UAM 항공기의 공력과 소음 특성에 직접적인 영향을 미친다. UAM 항공기는 인구가 밀집된 도심에서 운용되므로 엄격한 소음 규제가 예상되므로, 설계단계에서 공기역학적 현상과 공력 소음의 정밀한 예측이 요구된다. 본 연구에서는 Lattice-Boltzmann Method(LBM) 시뮬레이션과 투과면 기반의 Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 음향상사법을 이용하여 지면 효과에 대한 공력, 유동장, 원거리 소음 방사 특성을 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.237-240
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• 2011

본 연구에서는 핀틀 형상의 변곡점 존재 유 무가 SNECMA 노즐목 가변 추력기의 성능에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 수치해석을 수행하였다. 그 결과 변곡점의 존재는 요구추력을 유지하면서 공력하중이 감소하는 효과가 있어 전체시스템의 크기와 무게를 감소시킬 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.14-17
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• 2011

본 연구에서는 노즐 수축각의 차이에 따라 추력기의 성능에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 SNECMA 노즐목 가변 추력기에 대해서 4가지 다른 노즐 수축각을 사용하여 수치해석을 수행하였다. 공력하중과 추력성능에 대해 분석하였고 노즐 수축각 $83^{\circ}$의 모델이 가장 좋은 결과를 보였다.