• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.219-225
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• 2015

선박 분야에서 이산화탄소($CO_2$) 배출을 줄이고 연료 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 항해하는 선박의 공기 저항을 줄이기 위한 에어 스포일러를 장착하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 대형 선박에 적용될 수 있는 복합재 에어 스포일러의 체결부를 설계하고, 이에 대한 정적, 피로강도를 평가하였다. 하중은 선박의 운항 중 발생하는 청파(Green Water Pressure) 0.1 MPa이 에어 스포일러에 수직하게 가해지는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러는 유리섬유 면재에 발사 코어를 갖는 샌드위치 형태로 제작하였고, 여러 개의 샌드위치 패널이 셀(Cell) 형태로 강(Steel) 프레임에 볼트로 체결되는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러와 프레임의 체결부는 베어링 파손을 가지도록 설계하고, 정적(베어링) 시험과 피로(4점 굽힘) 시험을 수행하였다. 시험 결과 개발된 에어 스포일러는 정해진 외부하중을 견딜 수 있는 충분한 안전여유를 갖는 것을 확인하였다. 개발된 에어 스포일러는 조만간 대형 상업용 선박에 적용될 예정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권5호
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• pp.335-342
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• 2020

스텔스 성능을 향상시키기 위해 꼬리날개를 제거한 무미익 항공기는 러더(rudder)를 대체하여 스포일러(spoiler)를 활용하여 방향조종을 수행한다. 짧은 시간에 스포일러 작동을 반복하는 경우 비정상적(unsteady)이고 비선형적인 공력특성이 발생하여 항공기 비행성능에 역효과(adverse effect)를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 dynamic mesh 기법을 적용한 전산해석을 통하여 스포일러 전개에 따른 에어포일의 비정상 공력 특성을 해석하였다. 스포일러 전개 속도, 장착 위치, 전개 스케줄(deployment scheduling) 변화에 따른 공력특성을 분석하여 스포일러의 동적 작동에 따른 역효과를 감소시킬 수 있는 방안을 검토하였다. 스포일러 장착위치 및 전개 방식의 적절한 선정을 통해 스포일러 동적 역효과를 감소시킬 수 있음을 확인하였으며, 에어포일 형상최적화를 통한 역효과 감소방안에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 이러한 동적 공력 데이터는 향후 무미익 형태의 항공기 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권2호
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• pp.136-143
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• 2006

A particle image velocimetry (PlV) technique has been applied to measure the quantitative flow field characteristics behind a road vehicle with/without an air spoiler attached on its trunk and to estimate its effect on the wake. A vehicle model scaled in the ratio of 1/43 is set up in the mid-section of a closed-loop water tunnel. The Reynolds number based on the vehicle length is $10^5$. To investigate the three-dimensional structure of the recirculation zone and vortices, measurements are carried out on the planes both parallel and perpendicular to the free stream, respectively. The results show significant differences in the recirculation region and the vorticity distributions according to the existence of the air spoiler. The focus and the saddle point, appearing just behind the air spoiler, are disposed differently along the spanwise direction. Regarding the streamwise vortices, the air spoiler produces large wing tip vortices. They have opposite rotational directions to C-pillar vortices which are commonly observed in case that the air spoiler is absent. The wing tip vortices generate the down-force and as a result, they can make the vehicle more stable in driving.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권1호
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• pp.56-61
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• 2006

A change of three-dimensional vortical structures on the wake behind a road vehicle has been investigated according to the existence of an air spoiler. To reconstruct the three-dimensional velocity fields, two-dimensional PIV(particle image velocimetry) measurements were performed for lots of the x-y, y-z and z-x planes. Since the isovorticity surface does not represent exactly the vortical structures within the recirculation region due to strong shear flows, the velocity component normal to the x-y plane is obtained by interpolating those velocities in the z-x plane. Then, the ${\lambda}_2-definition$ is applied to visualize the vortices in the recirculation region. As a result, it is found that the air spoiler weakens C-pillar vortices and produces strong wing-tip vortices. Inside the recirculation region, the height and volume of coherent vortices are increased relatively when an air spoiler is equipped. On the other hand, two small coherent vortices are observed in case that an air spoiler is absent.