• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.41-44
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• 2006

50m 비행선 비아50A의 추진시스템은 크게 엔진과 발전기, 인버터, 모터와 프로펠러로 구성되어 있으며, 비행선의 양쪽에 장착된 모터와 프로펠러는 추력편향이 가능하도록 설계/제작하여 비행선의 수직 이착륙이 가능하도록 하였다. 3km 고도까지의 비행시험에서 무선통신을 이용하여 비행선의 상태 데이터를 실시간으로 분석하게 되는데, 본 논문에서는 이렇게 수집된 추진시스템의 상태 데이터를 분석하여 비아50A 추진시스템의 고고도 비행시험 결과에 대해서 정리하였다. 각 구성품의 정상 운용 범위를 고려할때 추진시스템의 모든 데이터들은 안정적인 범위내에서 작동하였음을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.285-288
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• 2005

성층권 비행선은 주어진 임무를 수행하기 위하여 성층권에서 장기 체공을 해야 한다. 이 때, 태양의 복사 열전달 현상이 비행선 성능에 미치는 영향을 알아보기 위하여 열해석을 수행하였다. 이를 위하여 성층권의 열환경을 조사하고, 수치해석을 위해 비행선 모델을 Gridgen을 이용하여 격자를 형성하였다. 그리고, STAR-CD를 사용하여 해석 모델에 대한 열 특성 연구를 수행하였다. 특히, 태양의 위치를 변화시키면서 각각에 대한 비행선 선체의 온도 변화에 중점을 두었다. 이를 바탕으로 태양의 복사에너지가 성층권 비행선에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션을 구현하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.89-96
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• 2005

성층권 비행선이 고도 20 km에서 정점 체공 시, 비행선 내외부의 수치 모델을 만들어 성층권 열환경 및 열전달을 해석하였다. 비행선의 해석 격자를 형성하였으며, 열해석 모델의 격자수와 격자형상이 해석 결과에 미치는 영향을 비교하였다. 성층권 환경에서 전도/대류/복사를 동시에 고려한 비행선 계산 결과로써 태양복사에너지로 인한 선체표면과 내부의 온도분포를 가시화 하였으며, 온도분포가 헬륨 기낭 및 탑재물에 주는 영향을 예측하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.31-38
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• 2006

성층권 비행선이 성층권의 열 환경에서 비행성능을 확보할 수 있는지 여부를 확인하기 위해 비행선의 모델을 구축하여 태양복사 에너지를 고려한 열전달 해석을 수행하였다. 태양의 위치 변화에 따른 외피의 온도분포와 자연대류 현상에 의한 내부유동을 해석하였으며, 이를 바탕으로, 성층권 내의 열 환경에서 비행선은 안전한 비행성능을 확보할 수 있음을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권4호
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• pp.485-492
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• 2015

Small advance ratio and low Reynolds number of stratospheric propulsion system bring lots of challenges to the design of propellers. Contra-rotating propeller configuration is proposed to improve the propulsion efficiency. In this paper, the feasibility of contra-rotating propeller for stratospheric airship has been assessed and its performance has been investigated by wind tunnel tests. The experimental results indicate, at relatively low Reynolds number, although the advance ratio is fixed, the performance of propellers is different with variation of Reynolds number. Moreover, at the same Reynolds number, the efficiency of contra-rotating propeller achieved appears to be a few percent greater than that for a standard conventional propulsion system. It can be concluded that contra-rotating propellers would be an efficient means to improve the performance of stratospheric airship propulsion system.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권10호
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• pp.112-119
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• 2003

50 m급 비행선의 추진을 위한 복합재 프로펠러를 공력/구조 설계하였으며, 지상 성능 시험을 수행하였다. 먼저 와류-깃요소 이론을 적용하여 비행선의 최대 비행 속도 조건에서 최소 손실을 갖는 45 kW급 프로펠러를 설계하였다. 프로펠러는 직경 2m, 블레이드 수 3, 고정피치 방식을 적용하였으며, 추력 제어를 위해 RPM 조절방식을 채택하였다. 설계한 프로펠러의 성능을 검증하기 위하여 지상정지 상태에서 프로펠러의 피치각을 변화시켜 가며 추력과 토크를 측정하여 이론적 방법으로 계산한 추력계수, 동력계수와 비교하였으며, 시험결과와 이론적 계산 결과는 잘 일치함을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권2호
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• pp.170-187
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• 2012

Recent years have seen an outpour of revived interest in the use of airships for a number of applications.Present day developments in materials, propulsion, solar panels, and energy storage systems and the need for a more eco-oriented approach to flight are increasing the curiosity in airships, as the series of new projects deployed in recent years show; moreover, the exploitation of the always mounting simulation capabilities in CAD/CAE, CFD and FEA provided by modern computers allow an accurate design useful to optimize and reduce the development time of these vehicles.The purpose of this contribution is to examine the different aspects of airship development with a review of current modeling techniques for airship dynamics and aerodynamics along withconceptual design and optimization techniques, structural design and manufacturingtechnologies and, energy system technologies. A brief history of airships is presented followed by an analysis of conventional and unconventional airships including current projects and conceptual designs.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.183-188
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• 2003

본 연구에서는 분리 축 방식의 가스터빈엔진을 축소형 무인 비행선의 발전용 추진시스템으로 활용하기 위해서 분리 축 가스터빈엔진을 발전용으로 개조하였다. 엔진시험을 통해 출력축으로부터 부하를 전달할 때, 요구되는 구동로터의 조건을 분석하였다. 분석한 결과 적절한 댐핑(damping)역할을 하는 장치가 필요함을 알 수 있다. 따라서 댐퍼 역할을 하는 flywheel의 관성모멘트의 변화를 고려하여 정량화하는 방법을 선택하였다. 적합한 flywheel의 관성모멘트를 장착 할 수 없는 경우에는 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진 시험중 불안정성이 초래함을 확인할 수 있었다. 엔진시험에 의한 데이터 분석으로부터 동역학적인 천이효과에 의한 성능을 통해 관성모멘트의 요구범위를 확인 할 수 있었다. 재설계한 Flywheel을 장착하여 시험한 결과 정상적인 엔진작동으로부터 추진 시스템에 요구되는 출력을 얻을 수 있었다. 엔진 시스템의 천이작동모드에서는 Fuel flow schedule 대한 엔진 응답이 제어 시스템에 제공되기 때문에, 제어시스템 설계와 천이작동모드는 충분히 고려해야 할 것이다.