• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.33-44
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• 2003

본 논문은 힌지없는 로터 시스템의 설계 핵심기술인 복합재료 플렉셔 설계 및 패틀형 복합재료 블레이드 설계/해석 기법을 소개하였다. 기존 금속재 혹은 엔지니어링 플라스틱 플렉셔 부품을 복합재료를 사용하여 설계한 후 NASTRAN과 FLIGHTLAB을 이용하여 구조 해석 및 동역학 특성 해석을 수행하였다. 패들형 블레이드를 복합재료 힌지없는 플렉셔 장착 허브에 연결한 힌지없는 로터 시스템에 대한 동적 특성을 살펴보았다. 또한 패들형 블레이드를 기존 실물크기 블레이드 구조 자료를 이용하여 프루드 축소화하였으며 축소값을 이용하여 블레이드를 설계하였다. 이 과정을 통해 형상이 복잡한 패들형 복합재료 블레이드에 대한 형상 설계 및 단면구조 설계 기법을 익혔다. 본 논문은 현재 수행중인 “차세대 헬리콥터 로우터 시스템 개발” 사업 등에 직접 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1060-1066
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• 2010

본 논문은 헬리콥터 로터 블레이드 플랜폼 설계를 위해 개발된 공력 최적설계 기법의 응용에 대한 내용이다. 블레이드 스팬 방향에 따른 익형의 배치, 비틀림 및 시위 등의 최적 분포를 결정하여 호버링 figure of merit과 고속 전진비행 시 등가 양항비를 최대화하는 설계문제를 정식화 하였다. 다양한 설계문제에 대해 최적설계 기법의 특성을 파악하였으며, 본 연구의 설계기법과 성능예측에 사용된 모델링 특성과 관련된 장점과 제한점에 대해 검토하였다. 보다 정확한 최적형상의 설계를 위해 요구되는 모델링 개선방향에 대한 검토와 향후 연구분야를 정의하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.59-64
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• 2011

Wind turbine frame will be required to be longer, lighter, more reliable and more consistent. Therefore it is necessary to lose weight of the wind turbine hub. Light-weight Design of a wind turbine is required to be at least 20 years. Therefore, this paper investigates the development for wind turbine rotor hub using design of topology optimization. The model is a pitch regulated wind turbine with three rotor blades where the main frame is made of nodular iron. For optimization, calculating stresses based on displacements and based on these data to carry out a verification of static and fatigue strength carried out. For this verification, two kind of analysis is used. One is static analysis and the other is fatigue analysis. Then the rotor hub of wind turbine frame is optimized using topology method.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권3호
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• pp.70-77
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• 2019

본 논문에서는 헬리콥터의 유입류 모델에 따라 헬리콥터에서 발사되는 로켓의 궤적에 대한 영향성을 비행역학 해석을 통해 검토하였다. 무장형상의 비선형 비행역학 해석모델은 UH-60 헬리콥터 형상으로 구성하고 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적예측에는 HYDRA 70 로켓을 이용하였다. 다양한 로터 유입류 모델을 사용하여 각각의 모델에 따라 로켓 발사궤적에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 헬리콥터의 다양한 비행조건에 대해 로켓 발사 시뮬레이션 해석을 수행하고 로켓이 로터 디스크 면과 근접하는 위험한 로켓발사 비행영역을 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.482-489
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• 2010

본 논문에서는 스마트 무인기의 자유 진동 특성 및 로터의 회전으로 인한 기체 구조물의 진동특성 즉 강제진동 특성을 실험적으로 규명하기 위해 수행한 시험방법, 센서 및 장비 설치, 시험 결과 검증 방법 및 시험결과를 수록하였다. 스마트 무인기의 지지 조건은 번지코드를 이용하여 자유-자유 경계조건을 구현하였고, 시험은 3개의 가진기를 사용하여 다점 랜덤 가진법으로 구조물을 가진하였으며 약 100여개의 가속도계로부터 기체 구조물의 응답특성을 측정하였다. 주파수 응답함수를 통하여 다기준 최소 자승 복소지수법을 적용하여 고유 진동수, 감쇠율, 모드 형상등의 모달 매개변수를 산출하였다. 또한 강제 진동 시험은 스마트 무인기의 양쪽 로터가 장착되는 나셀 부위에 x,y,z 각 방향으로 가진기를 장착하여 로터 회전 주파수를 가진함으로써 구조물과 각종 장비의 진동응답 특성을 측정하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.693-702
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• 2015

본 논문은 NACA 익형의 블레이드를 가지는 다리우스 수직축 풍력발전기(VAWT)의 성능특성에 대한 연구이다. 다양한 설계변수를 이용한 다리우스 VAWT 의 최적 형상을 예측하기 위해서 블레이드 근처에서 나타나는 공력특성 및 박리유동, 유동과 블레이드 간의 상호작용, 이로 인해 유도되는 토크 및 출력특성 등을 분석하였다. 블레이드의 최적 형상 설계 및 주변 유동과의 상호작용 특성을 보기 위하여 다양한 인자들 (즉, 코드길이, 로터직경, 피치각, 블레이드의 두께비 및 비틀림각 등)을 고려하였다. 본 연구에서 연구결과로는 TSR 가 낮은 영역에서는 솔리디티가 큰 로터가 높은 출력계수를 가지는 반면, TSR 이 높은 영역에서는 솔리디티가 작은 로터가 높은 출력계수를 가진다. 블레이드의 익형이 안쪽으로 향하는 피치각은 $-2^{\circ}$와 비틀림각이 $0^{\circ}$ 일 때, 다리우스형 VAWT 가 최대 출력을 발생하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.74-74
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• 2017

밀식파종 묘 이앙 시스템은 벼농사 생력화를 위한 재배법으로 비용 및 노동력을 획기적으로 줄일 수 있어 시간과 잉여 공간의 유효 활용을 통해 영농 규모의 확대로 인한 농업의 경쟁력을 높일 수 있다. 하지만 밀식 파종한 육묘를 관행과 동일한 1개 소당 3~4주 이앙 가능한 식부부 개발은 미흡한 실정이다. 밀식 파종한 육묘를 기존 이앙기로 이앙작업을 할 경우, 1개 소당 이앙되는 양이 많아져, 벼 생육을 저하 시키는 요인이 된다. 이러한 부분을 해결하기 위해서는 이앙 작업에 직접적으로 영향을 주는 이앙기식부부의 로터케이스, 이앙암을 분석하여 밀식파종 묘에 적용할 수 있는 기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 식부부의 로터케이스, 이앙암을 3D 스캐너를 활용하여 스캐닝 작업을 한 뒤 역설계를 통하여 도면화 작업을 실시하여 식부부 궤적 분석을 실시하였다. 분석은 다물체 동역학 해석 프로그램인 Recurdyn(V8R4, Functionbay)을 활용하여 진행하였다. 분석결과, 식부부에 위치하는 이앙집게의 형상 및 로터케이스의 기어 배열에 따라 식부부가 형성하는 궤적의 형태가 달라지는 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 부분은 밀식파종 묘에 적합한 궤적 분석 및 현장 필드 실험에 필요한 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.8-16
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• 2002

헬리콥터 비행 시뮬레이션을 위한 로터 운동방정식을 implicit formulation 형태로 유도하였다. 좌표계 사이의 상대운동을 고려한 일반화된 벡터 kinematics 를 유도하고 이를 적용하여 브레이드 임의 위치 에서 관성속도 및 관성가속도를 구하였다. 유도된 속도 및 가속도 벡터를 이용하여 플래핑, 리드래그 및 토오크 방정식 등을 implicit form으로 유도하였다. 브레이드 스팬에 따른 공간 적분 방법을 살펴보고, 다양한 힌지형상 및 힌지배열 순서에 관계없이 응용영역을 확장할 수 있음을 밝혔다. DAE(Differential Algebraic Equation) 형태를 갖는 본 연구의 결과식을 이용하여 동특성 계산을 위한 시간적분법을 검토하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.803-804
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• 2006

우리는 이전 논문을 통해 Air blower용 모터에서 널리 사용되고 있는 단상 유도기를 기존의 분포 권선 방식에서 벗어나 집중 권선 방식을 사용하여 설계한 결과 생산 공정의 단계를 줄이고 많은 생산 비용을 줄일 수 있었다. 또한 집중 권선형에서 발생할 수 있는 고조파 문제를 로터의 skew와 overlap 권선 방식을 이용하여 해결 할 수 있음을 증명하였다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 시제품의 특성을 측정한 결과 집중 권선형 모터의 자계 불균형 때문에 기존 분포권 모터에 비해 소음과 진동 특성이 좋지 않은 결과를 보였다. 이에 본 논문에서는 소음과 진동 특성을 고려하여 기존의 기동 및 정격 토크 특성을 유지하면서 토크 리플을 저감할 수 있는 방법을 로터의 Skew 각도 영향, 권선 사양 및 스테이터 및 로터 형상 등을 고려하여 새롭게 설계하였고 그 결과를 제시하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제25권4호
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• pp.44-51
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• 2017

An ultra light quad-rotor is utilized in various areas for military and commercial purpose. Especially, the airframe shape is designed with various airframe size, weight and purpose. In this paper, the initial airframe shape of the quad-rotor was designed and manufactured. Flight test was conducted for the quad-rotor. The design modification of airframe shape was conducted to meet design requirement. By changing design, weight of airframe structure was reduced and payloads were placed to the best position. By reinforcing ribs and reducing vehicle's legs, the durability of airframe structure was enhanced.