• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.753-760
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• 2007

3-D 날개짓 운동은 왕복운동과 회전운동으로 구성된다. 3-D 날개짓 운동은 왕복운동하는 동안 날개 길이방향의 유동이 발생된다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 회전에 의한 순환이 발생한다. 본 연구에서는 날개 길이방향 유동과 날개 회전이 3-D 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3-D 날개짓 운동과 2-D 병진운동을 비교하였다. 각각의 날개짓 운동에서 받음각과 레이놀즈수에 따라 공력을 측정하였다. 2-D 병진운동의 공력이 3-D 날개짓 운동의 공력 보다 크다. 하지만 3-D 날개짓 운동시 발생되는 양력은 왕복운동의 중반부에서 받음각 $50^{\circ}$까지 증가하였고 2-D 병진운동시 발생되는 양력은 받음각 $30^{\circ}$이상에서 감소하였다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 공력이 급격하게 증가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.38-38
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• 2000

풍력 발전용 회전 날개는 대형화되면서 종래의 목재나 금속재료로는 구조적 강도, 강성 및 피로수명, 경제성 등을 만족하지 못하게 되었고, 이를 보완하기 위해 복합재료의 사용이 불가피하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 국내업체에서 생산하여 그 물성이 입증된 E-glass/Epoxy 복합재료를 사용하여 국내 기상조건에 적합한 풍력발전용 회전날개를 개발하였다. 그러나, 개발된 회전날개는 국내 기상조건에 적합하도록 설계된 것으로서 해외로 수출할 경우 국내보다 풍속이 큰 지역에서는 구조적 안정성 및 피로수명을 만족할 수 없게 된다. 즉, 개발된 회전날개의 외국시장 진출을 위해서는 국제규격에 따른 하중의 정의와 구조설계의 개선이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IEC 1400-1의 국제규격을 검토하여 이를 만족하도록 회전날개의 구조설계를 수행하였다. 그 결과 국제규격에 명시된 강도 및 피로수명을 만족하는 구조설계 결과를 얻을 수 있었다.

• 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.

• 항공우주
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• 통권107호
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• pp.70-71
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• 2010

항공기술의 급격한 발전과 함께 터보제트 엔진의 상용화는 회전날개가 외부로 돌출된 터보프롭 엔진을 과거의 것으로 만들었다 그러나 지구온난화와 같은 환경문제와 유가 상승과 같은 여러 문제가 복합적으로 작용하면서 터보제트 엔진과 터보프롭 엔진의 장점을 접목시킨 개방형 회전날개 엔진이 21세기 첨단 항공우주 기술로 새롭게 주목받고 있다. 향후 상용화될 경우 항공분야 전반에 엄청난 영향을 미칠 것으로 예상되는 개방형 회전날개 엔진에 대해 알아본다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.39-39
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• 1998

본 연구는 500KW급 수평축 풍력발전기용으로 개발된 회전날개의 시제품 제작에 앞서 축소모델에 대한, 이론적으로 예측된 공력성능과 신축에 의한 공력성능을 비교 검토함으로서, 설계결과를 검증하고, 필요한 경우 설계를 보완하여 개발위험도를 최소화하기 위해 수행되었다. 시험모델의 크기는 실제의 5%로서 직경이 2.1m이며 날개의 시위길이는 0.2r/R에서 0.101m, 날개끝에서 0.043m 이고, 날개단면형 상온 FX-S-03-182이다. 블레이드의 재질은 Glass/Epoxy 복합재료로 제작되었으며, 실제 풍황을 모사하기 위해 자연풍 상태에서 실험하였다. 실험장치의 구성은 15m 높이의 타워에 회전날개와 전자브레이크 및 각종 센서를 장착하였고, 날개가 회전하기 시작하면 제동장치에 의해 부하를 주면서 토크, 회전수, 풍속 등을 각각의 센서로부터 자료획득장치를 통해 자료처리를 할 수 있도록 하였다. 실험하는 동안 풍속은 4m/s-13m/s 정도로서 시동 풍속인 4m/s와 정격풍속인 12m/s를 포함하여 회전날개의 전체적인 특성을 파악하기 용이하였고, 이론적인 예측성능과 측정된 성능을 비교 검토한 결과 비슷한 결과를 얻어 공력설계 및 해석 방법을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.28-28
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• 1999

본 연구는 이전 연구에서 500KW급 중형 수평축 발전기를 설계하였던 경험을 토대로 750KW급 대형 수평축 풍력발전용 복합재 회전날개를 개발하기 위해 수행되었다. 회전날개의 대형화에 따른 구조강도 확보 및 경량화 문제를 해결하기 위해 날개의 단면구조를 변경하였고, 주 하중을 받는 스파부분을 보강하였으며, 취급이 어렵고 가격이 비싼 노맥스 허니컴 대신에 폼을 사용한 샌드위치 구조를 적용하였다. 또한 경량화를 위해 금속재 플렌지형 허브부분 접합방식을 삽입볼트 접합방식으로 구조 설계를 변경하였다. 이러한 복합재 회전날개의 구조적 안정성을 확인하기 위해 상용 유한요소 해석 코드인 NISA II를 사용하였으며, 선형정적해석, 고유진동수해석, 국부 좌굴해석 등을 수행하여, 무게의 증가는 최대한 억제하면서 대형화에 따른 구조강도의 확보가 이루어졌음을 확인하였고, 피로수명해석을 통하여 20년 이상의 요구 수명을 만족함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.40-46
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• 1999

풍력발전용 회전날개의 공력성능과 시동특성은 정격출력 및 운용방법 등의 전체적인 시스템 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 따라서, 풍력발전용 회전날개를 설계한 경우 공력성능과 풍속 및 깃각에 따른 시동특성은 반드시 검토되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 수평축 풍력발전용으로 개발된 회전날개의 공력성능을 해석하기 위한 프로그램을 개발하였으며, 타당성 검증을 위해 상용화 되어있는 회전날개의 공력성능해석을 수행한 결과 회사측에서 제시한 실험치와 잘 일치함을 확인하였다. 또한 개발된 공력 해석 프로그램을 바탕으로 시동특성 해석 프로그램을 개발하여 분석한 결과 우리나라와 같이 저풍속에서 운용되는 풍력발전기에는 가변깃각 제어방식이 유리함을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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• pp.27-27
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• 2000

본 연구에서는 풍력발전용 복합재 회전날개의 개념설계 및 상세 설계 과정에서 고려하지 않았던 특수 하중 조건에 대한 유한요소해석을 통해 회전날개의 구조적 안전성을 확인하였다. 하중조건으로는 IEC1400-1 국제규격을 기초한 GL 인증규격에 정의된 것으로 대기온도변화에 의한 열 응력 효과로 $40^{\cire}$ 에서 경화시킨 후 운용되는 환경조건이 $-20^{\cire}$ 인 경우를 고려하였으며, 실제 운용중의 회전날개 표면에 발생 할 수 있는 결빙에 따른 하중증가 효과, 그리고 풍력발전기의 급작스런 정지와 정상 작동 중에 순간적인 돌풍 및 발전기 고장 등으로 발생되는 동적 하중증가 효과 등을 고려하였다.(중략)

• 한국추진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.47-52
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• 1999

피로시험은 구조설계에 있어서 필수적인 과정으로서, 구조물의 요구수명 만족여부를 판단하기 위해 수행된다. 본 연구에서는 750㎾급 수평축 풍력발전 시스템용 복합재 회전날개가 요구수명 20년이상 안전하게 운용되어질 수 있는지에 대한 검토를 수행하였다. tan Bond의 실험식과 S-N선형 손상 방법을 사용하여 요구 피로강도를 계산하였으며, 설계된 복합재 회전날개의 유한요소 해석 결과와 비교하기 위해 측정하중 스펙트럼과 Spera의 피로하중 실험식을 이용하여 회전날개에 적용시킬 피로하중을 계산하였다. 계산된 피로하중에 대한 유한요소 해석을 수행하여 검토한 결과, fan Bond의 실험식을 이용하여 예측한 최대 요구 피로강도보다 낮은 범위에 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.211-219
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• 2017

본 연구에서는 전산유체역학 프로그램을 이용하여 순환형공기분급기 내부유동 및 입자거동을 해석하였다. 주날개 및 분급날개의 회전속도 조건을 변화시키며 이에 따른 등급분급효율, 절단입경 및 분급첨예도 변화를 예측하였다. 주날개의 회전속도를 제어함으로써, 절단입경을 증가시킬 수 있었으나, 오염토양 분급에 적용할 수 있을 정도의 정확도를 확보할 수 없었다. 반면, 분급날개의 회전속도를 증가시킴으로써, 절단입경을 감소시킬 수 있었으며, 보다 정확하게 입자를 선별할 수 있었다. 결과적으로 주날개와 분급날개를 동시에 사용할 경우, 높은 분급첨예도 결과를 보이며, 우수한 분급특성을 유지할 수 있었다.