• 한국융합학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.151-155
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• 2020

본 연구에서는 항공기의 형상에 따른 유동의 속도 분포와 압력을 해석하여 그 비행 성능을 조사하였다. 비행기에 표면에 부하되는 유동 속도와 그 압력을 서로 비교하기 위하여 뚜렷한 형상의 항공기들로서, Model A와 B는 뭉툭하고 날카로운 형상을 지니고 있다. 비행기 주위에 흐르는 유동의 최대속도가 적을수록 운행의 저항이 덜 발생하여 연료 소모가 줄어든다는 것을 유추할 수 있으며 이는 뭉툭한 model A보다 날카로운 model B 가 더 효율적인 것을 확인할 수 있다. 본 연구 결과로서는 날개 부위와 본체의 헤드 부분을 몸체보다 큰 압력을 견딜 수 있게 설계해야 하며 뭉툭한 형태인 Model A로 설계하였을 때보다 Model B인 날카로운 형태로 하면 유동에 의한 압력을 보다 더 버틸 수 있다고 보인다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.79-86
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• 2010

본 연구는 국내 고층건물 특별피난계단의 부속실에 설치되는 급기가압 제연시스템의 방연 풍속 기류 가화재 발생 시 피난을 위하여 출입문이 개방되었을 경우 거실 방향으로 정상적으로 형성되지 않고 부속실 내부로 역류되는 현상을 개선하기위해 실 모형실험을 통해 출입구 상부로 역류하지 않는 조건을 개발하였다. 부속실 바닥 면적이 $2m^2$와 $4m^2$인 두개의 실물 모형을 제작하여 실험을 실시한 결과, 방연풍속의 기류 특성은 바닥 면적이 $2m^2$인 경우 심하게 출입문 상부로 기류가 역류되었다. 다만, 급기댐퍼의 설치위치가 출입문 맞은편의 경우 날개각도가 45도 상향인 경우는 출입문 상부로는 역 기류 현상은 없었지만 하부로는 일부 역류 되었다. 부속실 면적이 $4m^2$ 인 경우는 출입문에서 거실방향으로 정상적인 기류 분포를 보였다. 부속실 바닥 면적이 작게 설계될 경우에는 성능위주 설계가 될 수 있도록 하여야 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.153-159
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• 2010

본 연구는 국내 고층건물 특별피난계단 부속실에 급기가압 제연시스템이 설치되어 있음에도 불구하고 화재 발생 시 피난을 위하여 출입문이 개방되었을 경우 형성되는 방연풍속의 기류가 거실 방향으로 정상적으로 형성되지 않고 부속실로 역류되는 사실을 설치 현장의 실측과 CFD기반 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 그 내용을 보면 방연풍속의 기류 특성은 부속실의 면적이 작을 경우 심하게 출입문 상부로 기류가 역류되었다. 시뮬레이션 결과 급기댐퍼의 날개각도가 45도 상향인 경우는 출입문 하단부에 일부 역기류 현상이 발생하였지만 상단부에서는 기류분포가 양호하였다. 부속실 면적이 $4m^2$인 경우는 출입문에서 거실방향으로 정상적인 기류 분포를 보였다. 이러한 상황에서 부속실 면적이 작게 설계될 경우 성능위주 설계를 실시하여야 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.1-6
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• 2005

적대적 환경에서 임무를 수행하는 비행체의 레이다 포착에 관련된 스텔스 기술이 주요 설계 문제로 부각되고 있다. 레이다 회피 기능을 증대시키는 방안들을 분석하기 위해서는 Maxwell 방정식을 해석하는 기법이 필요한데, 본 연구에서는 기본 수치기법으로 다학제 최적설계 연구에 적합한 CFD 기법을 이용하였다. 시간 영역 전자기장 데이터를 DFFT 알고리즘을 이용하여 주파수 영역으로 변환한 후, 근방-원방 변환에 기초한 Green 함수 관계식을 사용하여 RCS 특성을 예측하였다. 검증을 위해 완전전도 실린더 주위 TE 모드를 고려하였으며, CFD 기법을 원용한 CEM 코드의 가능성을 확인하기 위해 비행체 날개단면 주위의 전자기 산란 현상을 계산하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.44-54
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• 2019

많은 나라들에서 늘어가는 자동차로 인한 교통체증에 대체 할 수 있는 새로운 교통수단에 대한요구가 증가하고 있다. 또한, 경제적인 성장으로 인한 자동차 보유 대수의 증가로 앞으로 교통체증은 더욱 증가할 것이다. 이를 위해 도로주행형 개인용 항공기(PAV; personal air vehicle)에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 도로주행형 PAV의 사이징에서 엔진과 익형의 종류에 따른 주요 설계 변수인 익면하중과 동력대중량비를 구하기 위한 사이징을 수행하였다. 즉, 사이징 과정에서 국내 환경과 일반 항공기급 인증기준인 FAR PART 23을 고려한 임무형상에 대하여 익면하중, 동력대중량비, 제동마력, 그리고 연료효율의 그래프를 통해서 설계점을 결정하는 연구도 수행하였다. 사이징 결과 디젤 엔진을 사용하는 경우 가솔린 엔진보다 더 큰 중량으로 인해 더 큰 이륙총중량, 날개 면적, 그리고 더 큰 동력을 요구한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.29-39
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• 2021

대도시 도심의 교통 정체를 해결하기 위한 방법의 하나로 전기수직이착륙 개인항공기(eVTOL PAV)를 활용한 도심항공 모빌리티(UAM)의 관심이 증가하고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로 분류된다. 본 연구에서는 멀티콥터형인 에어버스사의 시티에어버스를 기본 모델로 주어진 임무 형상에 맞게 역설계 기법을 사용하여 기본 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 OpenVSP를 사용하여 표면적과 양항비, 항력계수를 계산하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 비교하여 선정하였다. 또한 eVTOL 구성품별 중량을 추정하여 전체 총 중량을 예측하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.423-428
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• 2023

유도탄 구동장치는 구동장치 날개 펼침 시간과 위치가 유도탄의 초기 기동에 매우 중요한 요소가 되며, 유도탄 구동장치 점검은 구동 동작 수집 데이터 획득 정확성과 실시간성이 보장되어야 한다. 본 연구에서는 기존 구동장치 점검 설계 및 구현방식과 데이터 수집장치 구동장치의 설계 구현방식 차이를 비교하고, 데이터 수집량, 실시간 데이터 수집 성능 차이를 획득 후 비교하였으며, 시험을 통해 나타난 데이터를 그래프로 변환한다. 획득된 데이터 구동장치 파형을 비교 분석하고, 분석된 데이터를 기반으로 기존 구동장치 점검과 데이터 수집장치 점검 중 실시간 응답 속도와 안정성이 보장된 데이터 수집장치 점검구성을 제안한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.863-874
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• 2015

본 연구에서는 보강날개로 보강된 수중잠제 지지말뚝의 보강효과를 분석하기 위하여 하중전이거동을 분석하였다. 먼저 3차원 유한요소해석을 통해 말뚝의 변위 및 하중전이곡선(지반반력) 결과로부터 보강효과를 확인하고, 하중전이곡선에서 극한저항력 비율로 보강말뚝의 수평 및 인발하중에 대한 보강계수를 산정함으로써 보강효과를 정량화 하였다. 산정된 보강계수를 쌍곡선 하중전이함수의 극한저항력 $p_u$와 $t_{max}$에 곱해서 보정상수(fitting parameter)로 적용하여 보강효과를 고려한 하중전이함수를 제안하였다. 제안된 하중전이함수가 수치해석 결과를 잘 반영하고 있는지 확인하기 위해 3차원 유한요소해석을 비교하여 보강말뚝의 하중전이거동을 분석하였다. 제안된 하중전이함수를 하중전이법 해석에 적용하여, 실제 수중잠제를 해석한 결과 보강말뚝의 전단력, 휨 모멘트, 변위가 무보강말뚝보다 작게 발생하고, 지반반력은 더 크게 발생하여 비교적 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제31권4호
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• pp.139-144
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• 2018

장섬유강화 복합재료는 기존의 연속섬유강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율성과 복잡한 형상의 성형성에 대해 장점을 가지고 있다. 하지만 지나치게 복잡한 복합재료 형상을 제작하거나 서로 다른 재료로 제작된 부품들을 조립/체결해야 하는 경우 다양한 접합 방법들이 필요하다. 일반적으로 LFPS(Long Fiber Prepreg Sheet)는 성형 후 탈형을 쉽게 하기 위해 LFPS안에 이형제가 포함되어 있다. 그러므로 적절한 접합 강도를 위해 접착법과 더불어 기계적인 체결이 요구된다. 본 연구에서 열성형 공정을 통해 LFPS를 경화하고 스테인레스 강 인서트를 접착하는 동시경화 접착을 위한 스테인레스 강 인서트를 제안하였다. 성형공정 동안 펼쳐지는 스테인레스 강 인서트의 날개는 접착력과 기계적인 고정(Mechanical wedging)의 효과를 유발하여 인발력에 저항할 수 있는 갈고리 역할을 한다. 복합재료에 삽입된 인서트 날개들의 펼쳐진 상태를 확인하기 위해 소각 방법을 사용하였다. 그리고 접합 강도를 정량적으로 평가하기 위해 인발시험(Pull-out test)을 수행하였다. 이러한 실험들을 통해 가장 적절한 접합 강도를 보장하는 조건을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.107-120
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• 2021

전기동력 분산추진 비행체는 다수의 프로펠러로 인하여 복잡한 프로펠러 후류 유동 및 기체와의 상호간섭이 발생한다. 이에 따라 초기설계 단계에서는 다양한 형상과 비행 조건에 대하여 프로펠러 구동 효과를 반영한 신속 공력 및 하중 해석이 요구된다. 본 연구에서는 프로펠러 효과를 고려할 수 있는 패널 기반의 효율적인 공력해석 기법을 개발, 검증하였다. Actuator Disk Theory(ADT)에 기반하여 프로펠러 후류 영역의 유도 속도장을 계산하고, 이를 3차원 정상 용출-중첩 패널기법의 비행체 표면 경계조건에 반영하였다. 한국항공우주연구원의 Quad Tilt Propeller(QTP) 비행체 단독 프로펠러와 선행 실험 연구의 프로펠러-날개 형상을 벤치마크 문제로 선정하여 해석을 수행하였다. Actuator 기법 기반의 전산유체역학(CFD) 결과와의 비교를 통해 프로펠러의 후류 속도장과 프로펠러 구동에 따른 날개의 공력하중 분포 변화를 검증하였다. 자율비행 개인용 항공기(Optional Piloted PAV, OPPAV)와 QTP 공력해석에 기법을 적용하고, CFD와의 해석 소요 시간 및 결과 비교, 분석을 통해 기법의 실용성과 타당성을 확인하였다.