• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2012.04a
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• pp.53-56
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• 2012

항공기에 작용하는 공기역학적 힘인 양력과 항력은 항공기 날개 설계에서 성능을 좌우하는 성능지수로 주로 이용된다. 본 연구에서는 NACA0012 airfoil 모델의 공력특성을 EDISON 열유체 시뮬레이션 프로그램(이하 EDISON)을 이용해 분석하고 검증해 보았다. 아음속 유동의 특정 조건에서 받음각과 유동형태에 따른 공력특성 분석을 수행하여 받음각에 따라 변하는 양력계수, 항력계수, 양항비, 실속각과 천음속 유동 조건에 맞추어진 마하수 0.5~1.22 영역에서 변하는 항력계수를 기존 데이터와 비교 검증했다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.1-3
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• 2016

대형 화물 트럭(heavy-duty truck)은 화물 적재에 용이하지만, 공기역학적으로 불리한 형상을 가진다. 이러한 단점을 극복하고자 대형 화물 트럭에는 공기저항력(aerodynamic drag)을 줄일 수 있는 여러 가지 장치가 달려있다. 본 논문에서는 디플렉터(deflector) 형상이 항력 감소에 어떠한 영향을 주며, 평판 형태와 굴곡진 형태의 디플렉터 형상에 대한 항력 계수 비교를 EDISON-CFD를 활용하여 비교하였다. 해석 결과, 측풍(side-wind)의 영향을 무시하며 차량 속도 95 km/h로 등속을 유지하는 조건에서 평판 형태의 Model 1과 바깥으로 굴곡진 Model 2에서 전체 항력 계수가 낮게 나타났다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2012.04a
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• pp.85-88
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• 2012

루프 페어링은 화물차의 주행저항 및 유도항력을 줄이기 위해 설치되는 장치 중 하나이다. 이 장치는 화물차의 지붕 윗부분에 설치하여 화물차가 받는 항력을 줄이는데 사용이 된다. 이번 과제에서는 루프 페어링의 효과에 대해 유체역학적인 증명 및 확인을 위해 루프 페어링의 설치 전-후 트럭의 형상에 따른 유동의 변화와 항력계수의 값을 EDISON CFD를 사용하여 구한 후 각각 비교 하였다. 이를 위해 EDISON CFD의 압력 contour와 stream line, 정압계수(Cp)그래프를 통해 트럭의 주행 중 발생하는 박리현상을 가시적으로 확인하였고, 항력계수(Cd)값을 비교하는 것을 통해 루프 페어링을 설치한 경우가 미설치된 경우보다 주행 시 더욱 유리하다는 것으로 결론을 내렸다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.365-370
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• 2013

현대에 이르러 초음속 운영 영역에서의 항공기에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나, 음속 폭음 현상과 충격파 현상에서 야기된 높은 항력 및 연료 효율성 저하로 인하여 그 한계에 부딪치고 있다. Busemann 복엽 익형은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 형상이며, 상하 형상에 의한 파동 상쇄효과 및 파동 감소효과를 통해 충격파의 강도와 음속 폭음 효과를 감소시키는 형상이다. 하지만 본 익형은 탈설계 조건에서 항력 계수가 급격하게 증가하는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 EDISON_CFD를 이용하여 Busemann 복엽 익형의 주변 유동 특성에 대하여 면밀한 고찰을 수행하였다. 우선 Busemann 복엽 익형의 초기 형상에 대한 유동 조건별 해석을 통하여 탈설계 조건에서의 항력 성능 저하 문제에 대한 고찰을 하였다. 이후 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 익형의 각 형상 변수가 탈설계 영역 및 해당 영역에서의 최대 항력 계수에 미치는 영향에 대한 고찰을 수행하였으며, 이를 통하여 기존 형상보다 좁은 탈설계 구간을 가지고, 최대 항력 계수가 약 34.8% 감소한 부스만 복엽 익형을 설계하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.649-653
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• 2014

채널 내부에 장애물이 존재하는 유동 형태는 다양한 공학적 문제에서 나타나고 있으므로 여러 가지 형상 및 유동 조건에 따른 유동 특성 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 장애물의 형상을 일정한 크기의 원형 실린더로 설정하고 실린더는 위아래 채널 벽 중앙에 위치하도록 하여 2차원 채널 내에 원형 실린더가 존재하는 경우에 대하여 CFD연구를 수행하였다. 실린더와 위아래 채널 벽면과의 거리를 변화시켜 각각의 거리에 대해 유동 재부착 길이, 유동의 주기성, 항력계수 등의 유동 특성을 관찰하였다. 연구결과 각 간격[실린더벽면과 채널벽면간의 거리(G)/실린더지름(d)]이 0.5, 1, 2, 3, 5, 15에 따른 재 부착 지점(Reattachment Length)은 채널 벽면이 실린더로부터 멀어질수록 완전히 열린 유동장에서의 유동 재부착 지점에 수렴해간다는 것을 확인하였다. 즉 거리가 멀어질수록 벽면 영향이 줄어든다는 것을 확인하였다. 또한 각각의 경우에 대해 항력계수 값을 구하였고, 이를 완전히 열린 유동장에서의 항력계수 값과 비교해 보았다. 그 결과 벽면으로부터의 떨어진 거리가 5부터 벽면의 효과가 줄어들어 10이상이 되었을 때부터 그 영향이 아주 미미하다는 것을 확인하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.44-48
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• 2016

물 속에서 고속으로 유영하는 상당수의 어류는 긴 부리 모양의 주둥이를 가진다. 대표적으로 지구상 가장 빠른 물고기인 돛새치가 있다. 이러한 사실은 이 독특한 형상과 고속운동의 상관관계에 대해 학구적 호기심을 자아냈고 그에 따라 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 돛새치, 청새치들의 2차원 형상을 가지고 부리의 존재 유무가 항력에 미치는 영향을 분석하고 더 나아가 미사일의 spike가 항력에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 부리가 방향전환 시 기동성 증진에도 기여하는지를 알아보았다. 해석을 위해 Kflow Edison_13와 2D_Comp_P 해석자를 활용하여 동일 유동조건에서 항력계수를 비교하였다. 그리고 돛새치가 방향 전환할 때 발생하는 모멘트계수를 얻기 위해 2D_Incomp_P 해석자를 활용하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.7
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• pp.616-621
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• 2014

Consumption of the fuel on the satellite operating in low earth orbit, is increased due to the air resistance and the amount of increase makes the satellite lifetime decrease or the satellite mass risen. Therefore the prediction of drag force of the satellite is important. In the paper, drag force and drag coefficient analysis of the parabolic antenna satellite in low earth orbit using direct simulation monte carlo method (DSMC) is conducted according to the mission altitude and angle of attack. To verify the DSMC simulated rarefied air movement, Starshine satellite drag coefficient according to the altitude and gas-surface interaction are compared with the flight data. Finally, from the analysis results, it leads to appropriate satellite drag coefficient for orbit lifetime calculation.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.2
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• pp.71-76
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• 2018

Recently, various technologies have been developed for road facilities to reduce the load, some of which use technologies employing perforated plates for wind load reduction. Currently, there are no regulations concerning the drag coefficient of perforated plates for domestic road facilities. In the United States, the regulations regarding the drag coefficient of perforated plates in the 'Minimum design loads for buildings and other structures' were revised based on the studies of Letchford (2001) and Giannoulis (2012). In this study, a wind tunnel test was carried out to analyze the feasibility of applying regulations involving the perforated plates' drag coefficient. The results of the wind tunnel test and the drag coefficient used in the regulation were compared and analyzed. In addition, the reduction effect of the cross area of road signs calculated by applying the drag coefficient was analyzed. The results of the wind tunnel test and the value of the drag coefficient used in the regulation in the US were found to be very similar. Therefore, it was found that it is possible to apply the formula involving the drag coefficient of the perforated plate to the regulation and that the cross area of the perforated plate used for the post of the road sign is reduced by about 9.45% and that of the horizontal post by about 6.45%.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2012.04a
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• pp.29-32
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• 2012

변장비의 변화가 사각실린더에 작용하는 유체력에 미치는 영향을 알기 위해 EDISON_열유체를 사용하여 수치해석을 하였다. 낮은 레이놀즈수 영역($100{\leq}Re{\leq}200$)에서 사각실린더의 변장비(W/H)를 0.5, 0.75, 1, 2로 변화시키며 해석을 수행하였고, 레이놀즈수와 변장비에 따른 스트로할수(St), 항력계수($C_D$), 양력계수($C_L$)를 비교하였다. 본 논문에서는 레이놀즈수와 실린더의 변장비가 스트로할수, 항력계수, 양력계수에 미치는 영향을 알아보는 데 중점을 두었다. 해석결과 레이놀즈수가 증가하고 변장비가 감소할수록 스트로할수, 항력계수, 양력계수가 증가하는 것을 확인하였다. 본 논문을 통해서 레이놀즈수와 사각실린더의 변장비가 사각실린더에 작용하는 유체력에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.377-381
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• 2013

익형의 형상이 대칭인 NACA00xx 시리즈의 두께 비 변화에 따른 익형의 공력 특성을 조사하였다. 익형주위의 유동을 2D-압축성 유동으로 가정하여 비선형 유동방정식인 2D-Comp-2.0 solver를 사용하여 수치해석을 수행하였다. 주어진 두께 비에 대한 mesh study를 수행하고 수치해석의 결과는 Fluent 6.3의 수치해석 결과와 비교 분석하였다. 또한 선택 된 최적의 mesh size를 이용하여 익형의 두께비에 따른 양력계수와 항력계수를 비교 분석 하였다. 수치해석 결과로부터 익형의 두께비가 증가할수록 양력계수와 항력계수는 증가하였으며, 또한 받음각의 크기에 따른 익형의 공력특성은 받음각이 증가할수록 양력계수와 항력계수는 증가하였다. 일반적으로 익형의 두께비가 증가하면 shock wave의 강도는 증가하고, shock wave의 위치는 익형의 끝단으로 이동한다. 본 연구에서는 NACA00xx 시리즈의 공력특성에 대한 이해뿐만 아니라 Edison CFD 코드를 이용하여 얼마나 우리가 정확하게 공력해석을 수행할 수 있는지에 중점을 두었다.