• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.600-605
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• 2015

조정은 작은 속도차이가 경기에 큰 영향을 미치는 스포츠이다. 이에 따라 노 주변 유통에 대한 다양한 연구가 진행되어왔지만 정작 노 블레이드를 어떠한 형상으로 설계해야 어떤 영향에 의해 노의 성능이 향상되는지에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 4-digit NACA 익형 캠버 식을 이용하여 최대 캠버와 최대 캠버 위치를 변화시켜가며 노의 추진력과 효율을 모두 높이는 노 블레이드 형상을 찾아보았다. 연구 결과 최대 캠버의 크기가 크고 최대 캠버의 위치가 블레이드 압전에 가까이 위치할수록 노의 추진력과 효율이 향상되는 것을 확인하였다. 본 연구의 실험 범위에서는 최대 캠버와 최대 캠버의 위치가 각각 시위길이의 4%, 20%인 노 블레이드의 경우 블레이드가 평판인 경우보다 배의 평균속도를 0.18m/s 향상시켰으며, 이는 실제 경기에서 57.2m의 거리 차와 약 13초의 기록차이를 가져온다.

• 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.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.30-37
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• 2000

Several reverse design methods are developed and applied to the suction or pressure surface for finding design values of blade geometry for a given axial turbine blade. Re-designed blade profiles using shape parameters are compared with measured blade data. Essential shape parameters for blade design are induced by the procedure of reverse design for best fitting. Characteristics of shape parameters are evaluated through the system design method and restriction conditions of structural stability or aerodynamic flow loss. Some of shape parameters i.e blade radius or exit blade angle etc., are classified to weakly adjustable shape parameters, otherwise strongly adjustable shape parameters which would be applied for controlling blade shape. Average deviation values between the measured data and re-designed blade using shape parameters are calculated for each design method. Comparing with the average deviation for a given blade geometry, minimum shape parameters required to design a blade geometry are obtained.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2001년도 제16회 학술발표회 논문초록집
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• pp.59-62
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• 2001

본 연구에서 터빈 설계기술이 개발되었다. 설계를 위하며 우선적으로 기본형상에 대한 설계가 이루어졌으며 유선곡률법에 의하여 터빈 내부유로에서의 공기 물성치를 계산하였다. 계산된 여러 유로에서의 유동각들을 고려하여 익형의 형상을 설계하기 위한 설계변수들이 설정되었다. 설정된 형상변수로부터 정익은 C4 형상을 사용하여 설계되었으며 동익은 설계변수에 의하여 설계되었다. 여러 입력과 RPM에 따라서 출력이 얻어졌으며 실험의 결과는 입사각이 줄어드는 것에 비례하여 출력이 감소하는 현상은 보여주었다

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제40권6호
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• pp.555-565
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• 2021

본 연구의 목표는 냉장고 냉동실 냉기순환용으로 사용되는 후향익 원심팬 시스템을 대상으로 익형의 형상을 최적설계 하여 유동성능 및 소음성능을 향상시키는 것이다. 대상 시스템은 전형적인 원심팬 시스템에서 사용되는 스크롤 하우징 형상 없이 두 개의 Volute가 후면 덕트 시스템과 연계하여 냉기를 공급한다는 특성을 가지고 있다. 먼저 팬 시스템의 유동 및 소음성능을 실험적으로 평가하였다. 유동실험에서 팬 성능 시험기를 사용하여 P-Q 곡선을 도출할 수 있었으며, 무향실에서 소음실험을 통해 소음 스펙트럼을 측정하였다. 다음으로, 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식을 전산유체역학을 사용하여 수치해석하여 유동 특성을 분석하였으며, 예측한 유동장을 입력값으로 Ffowcs Willams-Hawkings방정식을 이용해 소음해석을 수행하였다. 수치해석결과는 실험 결과와 비교를 통해 그 유효성을 검증하였다. 검증된 수치해석 기법을 기반으로 반응표면법의 2인자 중심합성법을 통해 유량이 최대가 되는 입구각 및 출구각을 도출하였다. 마지막으로 최적화된 팬을 대상으로 시제품을 제작하여 실험한 결과 개선된 유량 성능 및 소음성능을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.186.2-186.2
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• 2010

풍력발전기의 구성요소 중 브레이드는 바람의 운동에너지를 회전력으로 변환하는 핵심요소이며, 효율적인 설계기법이 절실히 요구되는데 선진국에서는 설계기술을 회피하는 실정으로 브레이드 형상 설계기법의 확보는 어려운 실정이다. 본 논문은 날개요소 운동량이론(BEMT) 및 X-foil을 이용하여 10kW급 브레이드 국산화 개발에 목적을 두고 공기역학적 설계를 수행하여 국내 풍황에 적합한 최적의 풍력발전기 에어포일을 개발하는데 목적을 두고 그 방안을 제시한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.453-460
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• 2000

A test rig is developed for performance test of 1 stage axial-type turbine which is designed by meanline analysis, streamline curvature method, and blade design method using configuration parameters. The purpose of this study is to find the best configuration parameters for designing a high efficiency axial-type turbine blade. To measure the efficiency of turbine stage, a dynamo-meter is installed. Two different stators which are manufactured as an integrated type are developed, and a rotor blade and 5 sets disc are developed for setting different stagger angle. The tip and hub diameters of the test turbine are 300 and 206.4mm, respectively. The rotating speed is 1800RPM, and the extracted power is 2.5kW. Flow coefficient is 1.68 and the reaction factor at meanline is 0.373. The number of stator and rotor of test turbine are 31 and 41, respectively. The Mach number of stator exit flow near hub is 0.164.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.17-23
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• 2002

2차원 익렬 익형의 표면에 목적하는 압력계수 분포를 설정하고 그 압력계수의 분포에 해당하는 형상을 설계하기 위해 임의의 초기형상으로부터 목적 형상에 근접해가도록 최적화 기법을 도입하여 역설계를 수행하였다. 목적함수인 표면압력계수를 구하기 위해 비직교 일반좌표계상의 2차원 비압축성 나비어-스톡스 방정식을 사용하였으며 목적함수의 감소를 위해서는 최속강하법과 공액 경사도 방법을 사용하였다. 해의 탐색방향을 위해 1차 정확도의 유한 차분화를 행하였고, 해의 탐색거리를 위해 황금분할법을 사용하였다. 본 연구의 결과, 목적한 형상으로의 수렴성이 뛰어남을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1998년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.61-66
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• 1998

An inverse method for the subsonic and transonic airfoil design was developed using the Euler equations. Two testcases were performed. One was a design of the supercritical airfoil, aiming to be used for the Korean mid-sized (100 passengers class) transport aircraft. The other was the design of an airfoil showing a good cruising performance (L/D ratio) in the high subsonic/transonic flow regimes. These testcases demonstrated the efficiency and the robustness of the developed method.