• 한국항공우주학회지
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• 제41권7호
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• pp.509-515
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• 2013

본 연구에서 익형 형상 설계를 위해 전역적 다목적 최적화 기법인 적응영역 다목적 유전자 알고리즘 코드를 개발하였다. 저마하수에서 최대 양력과 순항조건에서 최대 양항비를 동시에 만족시키기 위해 목적함수로 양력계수와 양항비를 선정하였으며, 익형 형상 설계를 위해 PARSEC 기법을 이용하였다. 그 결과 참조 익형 대비 나은 공력 특성을 나타내는 2개의 익형이 선택되었으며 최대 양력과 양항비는 첫 번째 익형에 대해 약 4.89%, 5.38% 증가하였으며, 두 번째 익형에 대해 약 7.13%, 4.33% 증가하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.647-652
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• 2016

To reduce drag force at supersonic speeds, sharp leading edge is hugely efficient. It is, however, incompatible with leading edge shape to have fine aerodynamic characteristics at subsonic and transonic speeds. It is critical to reduce drag force for enhanced cruise performance and higher efficiency. An air superiority fighter, however, required to have high maneuverability for survivability, and sharp leading edge is not proper. Consequently, variable leading edge is demanded to reduce drag force significantly at supersonic speeds for cruise performance. Leading edge altering system is constructed with rigid material to improve possibility of realization, and minimized movement of its components in altering for reduce effects on flight. It is compared with bi-convex airfoil and NACA 65-006 airfoil, which have comparable maximum thickness. At Mach number 1.7 and zero angle of attack, supersonic mode of designed airfoil indicates approximately 17% higher drag coefficient than the bi-convex airfoil indicates, it is, however, 23% lower than the NACA 65-006 indicates. Also, subsonic mode of the designed airfoil shows fine aerodynamic characteristics in comparison with NACA 65-006 airfoil in subsonic and transonic speed range. In this regard, design of the airfoil achieved the object of this study satisfactorily.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.54-62
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• 2023

자유로운 이착륙과 뛰어난 비행능력을 가진 플랩핑 날갯짓 비행체에 관한 집중적 연구개발이 진행되고 있다. 대부분의 플랩핑 날갯짓에 관한 연구는 동기화된 운동의 다양한 운동변수에 대한 연구들로 비동기 운동을 수행하는 에어포일의 비정상 공력 특성에 미치는 영향에 대한 관심은 크지 않았다. 본 연구에서는 히브와 피치 진동운동 주파수가 서로 다른 에어포일의 비정상 공력특성을 수치적으로 연구했다. 먼저 비동기 운동에 따른 운동특성과 받음각 변화를 파악하였다. 해석 결과 진동수 비가 1.0인 경우 양력은 발생하지 않았고 추력이 크게 발생했다. r=0.5인 경우 양력이 크게 발생하였다. 에어포일 주변의와 분포와 표면에서의 압력계수를 분석하여 비동기 진동운동을 하는 에아포일의 공력특성을 분석했다. r=0.5인 경우 r=1.0인 경우 보다 더 큰 앞전 및 뒷전 와들이 관찰되었으며, 이 와들이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 공력특성에 큰 영향을 미친 것을 발견하였다. 향후 피치진동의 진폭이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 비정상 공력특성에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.44-52
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• 2002

비정상, 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여, 저 레이놀즈수 유동에서 flapping 운동을 하는 익형의 공력특성을 수치해석적인 방법으로 연구하였다. 비정상 유동장의 효율적인 계산을 위하여, 개발된 코드는 MPI 프로그래밍 기법을 이용하여 병렬처리 되었으며, 난류 유동장의 계산을 위해 2방정식 난류모델의 하나인 k-$\omega$ SST 모델을 적용하였다. 익형의 3가지 운동모드 즉, pitching, plunging, flapping과 주파수 및 진폭의 변화 그리고 두께와 캠버의 변화에 의한 공력특성을 살펴보았고, 이를 위해 NACA4자 계열의 익형을 이용하였다. 해석 결과는 실험치와 비교하여 보았을 때 잘 일치하였으며, 각 운동모드에서의 공기역학적 특성을 파악할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.434-440
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• 2011

Oscillating airfoil haw been challenged for the dynamic stalls of airfoil am wind turbines at high angle of attach. Especially, the pressure oscillation has a huge effect on noise generation, structure damage, aerodynamic performance am safety, because the flow has strong unsteadiness at high angle of attack. In this paper, the unsteady aerodynamics coefficients were analyzed for the oscillating airfoil at high angle of attack around two dimensional NACA0012 airfoil. The two dimensional unsteady compressible Navier-Stokes equation with a LES turbulent model was calculated by OHOC (Optimized High-Order Compact) scheme. The flow conditions are Mach number of 0.2 and Reynolds number of $1.2{\times}10^4$. The lift, drag, pressure distribution, etc. are analyzed according to the pitching oscillation. Unsteady velocity field, periodic vortex shedding, the unsteady pressure distribution, and the acoustic fields are analyzed. The effects of these unsteady characteristics in the aerodynamic coefficients are analyzed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.17-27
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• 2022

본 논문에서는 에어포일의 좌표 데이터에 대해 공력 특성을 예측할 수 있는 합성곱 신경망 기반 네트워크 프레임 워크를 설계하였으며 Xfoil을 이용한 공력 데이터를 적용하여 네트워크의 가능성을 확인하였다. 이 때 에어포일의 두께 변화에 따른 공력 특성 예측을 수행하였다. 부호화 거리 함수를 이용하여 에어포일의 좌표 데이터를 이미지 데이터로 변환하였으며 받음각 정보를 반영하였다. 또한 에어포일의 압력 계수 분포를 축소 모델 기법 중 하나인 적합 직교 분해를 이용하여 축소된 데이터로 표현하였으며 이를 네트워크의 출력 데이터로 사용하였다. 제시하는 네트워크의 내삽과 외삽 성능을 평가하기 위하여 시험 데이터를 구성하였고, 결과적으로 내삽 데이터에 대한 예측 성능이 외삽에 비해 우수함을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.414-419
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• 2011

Missile am fighter aircraft have been challenged by low restoring nose-down pitching moment at high angle of attach. The consequence of weak nose-down pitching moment can be resulting in a deep stall condition. Especially, the pressure oscillation has a huge effect on noise generation, structure damage, aerodynamic performance and safety, because the flow has strong unsteadiness at high angle of attack. In this paper, the unsteady aerodynamics coefficients were analyzed at high angle of attack up to 60 degrees around two dimensional NACA0012 airfoil. The two dimensional unsteady compressible Navier-Stokes equation with a LES turbulent model was calculated by OHOC (Optimized High-Order Compact) scheme. The flow conditions are Mach number of 0.3 and Reynolds number of $10^5$. The lift, drag, pressure distribution, etc. are analyzed according to the angle of attack. The results at a low angle of attack are compared with other results before a stall condition. From a certain high angle of attack, the strong vortex formed by the leading edge are flowing downstream as like Karman vortex around a circular cylinder. Unsteady velocity field, periodic vortex shedding, the unsteady pressure distribution on the airfoil surface, and the acoustic fields are analyzed. The effects of these unsteady characteristics in the aerodynamic coefficients are analyzed.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제1회(2012년)
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• pp.9-12
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• 2012

현재 각 나라에서 고고도 무인항공기에 대한 관심이 높아지고, 우리나라 또한 여러 가지 형상의 고고도 무인항공기를 개발하기위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 고고도 무인항공기에 사용되는 에어포일의 공력특성을 EDISON_CFD를 이용하여 분석하였다. 현재 개발된 고고도 무인항공기 중 글로벌 호크를 선정하여 그 주 날개의 Airfoil을 해석모델로 선정하고 항공기 운항시 고도 조건을 적용하여 공력특성을 분석하였다. 받음각의 범위는 $2^{\circ}{\sim}10^{\circ}$로 설정하였고 $C_l$ 및 $C_d$ 값을 계산하여 공력 특성 곡선($C_l$, $C_d$, $C_d-C_l$)을 구성하였다.

• 산업기술연구
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• 제22권A호
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• pp.59-65
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• 2002

The objective of this study is to provide the quantitative and qualitative computational data about the aerodynamic performance of Gurney flap on NACA 00XX airfoils and to show the optimum Gurney flap height for each airfoil. The test was performed on 7 different airfoils from NACA 0006 to NACA0024, which have a 3% chord(=c) thickness interval. For every NACA 00XX airfoil, Gurney flap heights were changed by 0.5% or 0.25% chord interval from 0 to 2.0%c to study their effects. The aerodynamic characteristics of clean and Gurney flap airfoil were compared, and the influences of Gurney flap on each airfoil were compared. As a CFD (Computational Fluid Dynamics) solver, FLUENT, based on Navier-Stokes code, was used to calculate the flow field around the airfoil. The fully-turbulent results were obtained using the standard $k-{\varepsilon}$ two-equation turbulence model. The test results showed that Gurney flap increased the lift coefficient much more than the drag coefficient over a certain range of the lift coefficient, so the lift-to-drag ratio, which is the important index of airfoil performance, was increased. Based on the test results, the relationship between the airfoil thickness and the optimum Gurney flap heights was suggested.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권7호
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• pp.549-557
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• 2008

Despite of the laminar-turbulent transition region co-exist with fully turbulence region around the leading edge of an airfoil, still lots of researchers apply to fully turbulence models to predict aerodynamic characteristics. It is well known that fully turbulent model such as standard k-model couldn't predict the complex stall and the separation behavior on an airfoil accurately, it usually leads to over prediction of the aerodynamic characteristics such as lift and drag forces. So, we apply correlation based transition model to predict aerodynamic performance of the NREL (National Renewable Energy Laboratory) Phase IV wind turbine. And also, compare the computed results from transition model with experimental measurement and fully turbulence results. Results are presented for a range of wind speed, for a NREL Phase IV wind turbine rotor. Low speed shaft torque, power, root bending moment, aerodynamic coefficients of 2D airfoil and several flow field figures results included in this study. As a result, the low speed shaft torque predicted by transitional turbulence model is very good agree with the experimental measurement in whole operating conditions but fully turbulent model(${\kappa}-\;{\varepsilon}$) over predict the shaft torque after 7m/s. Root bending moment is also good agreement between the prediction and experiments for most of the operating conditions, especially with the transition model.