• 한국항공우주학회지
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• 제40권8호
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• pp.662-669
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• 2012

생체 모방형 초소형비행체의 설계 파라미터를 해석하기 위해 플래핑 날개의 공력특성에 관한 가로세로비의 효과가 조사되었다. 실험 모델은 4절 링크로 구성되었으며, 낮은 레이놀즈수 조건을 갖는 수조 내부에서 구동되었다. 미세힘 측정용 방수 로드셀이 제작되어 아크릴로 만든 날개의 뿌리에 설치되었다. 날개 형상은 초파리의 날개 모양을 기준으로 하였다. 선택된 가로세로비는 각각 1.87, 3.74, 7.48이었으며, 레이놀즈수는 $10^4$에 고정되었다. 가로세로비 1.87과 3.74에서는 후류포획과 같은 비정상효과를 나타내는 뚜렷한 양력 피크가 스트로크 초기에 관찰되었다. 그러나 가로세로비 7.48의 경우 상기 비정상 효과는 관찰되지 않았다. 이러한 물리적 특징은 후행회전인 경우에서도 동일하게 관찰되었다. 이와 같은 결과는 MAV 설계에 적용할 수 있는 곤충 모방형태의 플래핑 날개인 경우 높은 가로세로비의 날개가 향상된 공력성능을 제공한다는 것을 의미한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.809-819
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• 2020

본 논문에서는 전익기형 무인기의 비행 안정성 확보를 위한 날개 평면형상 및 비틀림 각을 포함하는 형상최적화 연구를 수행하였다. 전익기는 독립된 동체와 꼬리날개가 없어 공력특성과 스텔스 성능에 장점이 있는 반면, 정적 여유 및 비행 안정성 확보가 어렵다. 본 연구에서는 가로 안정성 개선을 위하여 비틀림 각과 후퇴각을 최적화 하였으며, 세로 안정성은 정적 여유와 날개 평면형상을 최적화 하여 향상시키고자 하였다. 비틀림 각의 영향은 윙렛이 장착된 형상과 비틀림 각이 있는 형상의 안정성을 비교하여 확인하였다. 최적화 문제구성에는 안정성 개선에 초점을 두어 제약조건을 수립하고 목적함수와 설계 변수를 설정하였으며, 설정된 설계 변수에 대하여 Sobol 방법을 이용해 민감도 해석을 수행하였다. 공력해석 및 안정성 해석에는 AVL이 사용되었으며, 최적화 방법으로는 SQP를 사용하였다. 최적화 결과 형상에 대한 CFD 해석 및 동안정성 시뮬레이션을 통해 비틀림 각이 윙렛을 대신하여 전익기의 스텔스 성능 향상뿐만 아니라 비행안정성 개선에도 적용될 수 있음을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.8-27
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• 2002

본 연구에서는 현재 개발중에 있는 복합재료 선미익 항공기의 날개에 작용하는 하중해석을 수행하였다. 중량, 공력계수, 구조설계속도, 하중 등을 계산하기 위해 사용된 Tool은 Excel에서 운용되는 Visual Basic 프로그램으로 계산에 많은 도움을 주었다. 하중해석에 기본적으로 요구되는 항공기의 형상치수, 부품의 종류 및 중량 그리고 좌표계 등은 Catia 모델링, 실제측정 또는 재료밀도 값 등을 이용해 구하였으며, 이들 자료를 통하여 항공기의 중량, 무게중심, 관성모멘트, 구조설계속도, 날개의 하중분포, 힘과 모멘트 등을 계산하였다. 또한 항공기의 날개 및 동체의 임계하중 조건을 선정하는데 필수적인 항공기의 V-n 선도를 도시하였으며, 이 V-n 선도는 항공기의 최대중량 2,573 파운드 및 해면고도조건에서 설계속도 $V_A$, $V_C$, $V_D$ 및 하중계수 +3.8G, -1.52G에 대한 비행범위를 제시하고 있다. 앞으로는 V-n 선도로부터 선정된 임계하중을 이용하여 해석된 동체 및 날개에 대한 하중을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권3호
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• pp.263-268
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• 2011

본 연구는 볼텍스 형태를 대신하는 원심형태의 비 막힘형 2엽 수중 슬러리 펌프 임펠러를 개발하기 위해 수행하였다. 이를 위해 먼저 펌프 설계에 있어 중요한 변수로 입구면 날개각(blade angle)과 날개 길이 각(blade length angle) $\alpha$를 선정하여 이들이 펌프의 효율에 미치는 영향을 살펴보기 위해 상용 코드인 ANSYS CFX and BladeGen을 사용하여 해석을 수행하였다. 그 결과 입구면 임펠러 날개 형상은 $\beta$값이 $30^{\circ}$ 로 일정한 값을 가질 때 가장 높은 효율을 가지게 됨을 알 수 있었으며, $\alpha$값은 효율에 비례하는 특징을 가짐을 관찰할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.50-59
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• 1999

본 논문은 비선형 계획법의 하나인 SQP법을 이용한 지면(혹은 해면)효과를 받는 익형(WIG)의 최적단면생성에 관한 연구 결과이다. 유동장의 해석기법으로는 포텐셜패널법을 사용하였고, 지면효과는 경상법(image method)을 사용하여 처리하였다. 수치계산의 검증을 위하여 이미 알려진 날개단면의 압력분포를 주고 그 단면을 역으로 찾아가도록(역해법) 하였다. 본 논문의 목적은 주어진 구속조건(설계조건)중 특히 WIG선에서 중요한 종방향 안정성을 만족하면서 최대양력을 주는 익형의 단면을 생성하는 것이며 꼬리날개의 영향을 고려하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.237-241
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• 2020

본 연구에서는 실제형상과 같은 회전날개들을 가진 세 개의 세탁기의 모델들에 대하여 유동해석을 하였다. 회전날개의 좌측, 우측 및 바닥 평면들에 대한 압력 및 속도들에서는, 전반적으로 Model C가 유동에 대한 압력이 가장 크게 나와서 Model A에 비하여 2배 이상 나타났고, Model B와 Model A순으로 되었다. Model A, B 및 C의 회전 블레이드 측면에서의 유동의 유선속도들을 보면, 전반적으로 Model C가 유동에 대한 속도가 가장 크게 나와서 Model A에 비하여 1.7배 가량 나타났고, Model B와 Model A순으로 되었다. 회전날개의 갯수가 많다고 해서 유동상태가 양호하다기 보다 Model C와 같이 Model A나 Model B에 비하여 날개의 개수가 적지만 날개의 하부 두께가 더 두꺼운 경우가 유동 압력 및 유동 속도가 커서 세탁성능을 향상시켜 준다는 것을 알 수 있다. 또한 본 연구가 실제적으로 세탁기 회전날개의 내구성이 있는 효율적인 설계와 그 회전 날개의 미적인 융합에 적합하여 보인다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.78-83
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• 2010

본 연구에서는 높은 양력을 얻기 위하여 플랩 형상 최적 설계를 시도하였다. 플랩 형태는 플랩 중에서 가장 효율이 좋은 파울러 플랩(fowler flap)이다. 플랩 설계는 최적화 기법을 활용하여 진행하였고 최적화의 초기 형상은 general aviation airfoil과 Wentz 등이 개발한 플랩이다. 최적화 방법으로는 반응면 기법 (Response Surface Method)이 사용되었으며, Hicks-Henne 형상함수가 사용되었고, GA(W)-1 익형과 fowler flap이 조합된 형상의 유동장에 대하여 Navier-Stokes 해석을 수행하였다. 상용 최적화 프로그램인 Visual-Doc, 격자 생성 프로그램인 Gambit/Tgrid, 그리고 유동해석에는 Fluent를 이용하였다. 플랩의 윗면 형상과 gap에 대한 최적화를 수행하여 착륙조건에서의 양력이 증가하였다. 초기 형상과 최적화된 형상의 공력특성 변화를 관찰하기 위하여 항우연의 1m 풍동에서 시험을 수행하였다. 최적화된 형상은 대체로 예측치와 비슷한 경향을 보이나, 이른 실속이 관찰되었다. 또한, 날개와 플랩 간의 간격을 설계치보다 좁혀 줌으로써 양력특성이 향상됨을 알 수 있었는데, 이는 설계시 사용된 난류 모델의 영향이라 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.492-492
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• 2009

Nowadays in Republic of Korea, there is no distinct reference for the related design technology of rotor blade of wind turbine. Therefore the optimum design and evaluation of performance is carried out with foreign commercial code softwares. This paper shows in-house code software that evaluates the aerodynamic design of wind turbine rotor blade using blade element-momentum theory (BEMT) and processes that is applied through various aerodynamics theories such as momentum theory, blade element theory, prandtl's tip loss theory and strip theory. This paper presents the results of the numerical analysis such as distribution of aerodynamic properties and performance curves using in-house code POSEIDON.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.28-36
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• 1999

본 연구에서는 MGM(Modified Grrabedian-McFadden)방법에 기초한 효율적인 역설계 방법을 개발하였다. 표면압력 분포를 얻기 위해 2-D Navier-Stokes 방정식을 풀었고, 역설계를 수행하기 위해 MGM방법을 사용하였다. MGM 방법은 설계 목적 압력분포와 Navier-Stokes 방정식에서 계산된 압력분포의 차인 잔여량을 보정하는 잔여-보정 기법이다. 코드 개발을 위하여 몇몇 익형과 프로펠러 형상설계에 적용하였다. 이들 모두 목표하는 형상에 잘 수렴해 갔다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권1호
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• pp.21-28
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• 2006

Reliability Based Design Optimization(RBDO) is one of the optimization methods that minimize the product failure due to small changes of operating conditions or process errors. It searches the optimum that satisfies the safety margin of each constraint, and it gives stable and reliable designs. However, RBDO requires many times oj computational efforts compared with the conventional deterministic optimization(DO) to evaluate the probability of failure about each constraint, therefore it is hard to apply directly to large-scaled problems such as a flexible wing shape design optimization. For the efficient reliability analysis, the approximate reliability analysis method with the two-point approximation(TPA) is proposed In this study, the lift-to-drag ratio maximization designs are performed with 3-dimensional Navier-Stokes analysis and NASTRAN structural analysis, and the optimization results about the deterministic, FORM and SORM are compared.