• 해양환경안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.373-380
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• 2019

In this paper, a pico hydro turbine employing low head circulation water at fish farms is designed and evaluated. Due to the advantages of simple structures, small head requirements, and low-cost investment, the constant thickness propeller turbine is considered as a feasible solution. The design process based on the free vortex method is presented in full detail, and a 4-blade runner is built using BladeGen. The turbine performance is analyzed both numerically and via experimental methods. Despite slight differences, the results show similar trends between CFD simulations and experiments carried out on factory test-rigs in a wide range of working conditions. At the design flow rate, the turbine achieves the best efficiency of 70 %, generating 3.5 kW power when rotating at 420 rpm. The internal flow field, as well as the turbine's behavior, are investigated through the distribution of blade streamlines, pressure, and velocity around the runner. Moreover, the pressure coefficient on the blade surface at 3 span positions is plotted while the head loss for each simulation domain is calculated and displayed by charts.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.46-54
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• 2022

A magnetohydrodynamic (MHD) seawater propulsion thruster has been proposed to reduce propeller noise, propeller pitting, and vessel vibration originated from the propeller cavitation. The MHD thruster was also focused to overcome the limitation of propulsion velocity for the special purpose of marine ships. The research trends and key technologies in the worldwide leading countries are reviewed for the development of MHD propulsion thrusters in Korea. A small performance test device was developed firstly with a conventional solenoid magnet of ≤0.6 Tesla and a helical-type cylindrical duct(inner diameter of 5 cm) of thruster. The artificial seawater was fabricated by a salt solution including a conductivity of 5~6 S/m. The measured flow velocity of artificial seawater in the test device was 0.03~0.42 m/s (0.06~0.84 Knot) with a magnetic field strength of 0.6 Tesla and the applied currents of 10~80 A including the change of anode materials. It was found that the flow direction of seawater was reversed by the directional change of applied current in the solenoid magnet.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권2호
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• pp.51-56
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• 2015

This paper presents the procedure of drag prediction for EAV-1, based on a numerical analysis correlated to an in-flight test. EAV-1, developed by Korea Aerospace Research Institute, is a small-sized UAV to test a hydrogen-fuel cell power system. The long-endurance test flight of 4.5 hours provides numerous in-flight data. The thrust and drag of EAV-1 during the flight test are estimated based on the wind-tunnel test results for EAV-1's propeller performance. In addition, the CFD analysis using a commercial Navier-Stokes code is carried out for the full-scale EAV-1. The computational result suggests that the initial CFD analysis substantially under-predicts the in-flight drag in that the discrepancy is up to 27.6%. Therefore, additional investigation for more accurate drag prediction is performed; the effect of propeller slipstream is included in the CFD analysis through "fan disk" modelling. Also, the additional drag from airplane trim and load factor that actually exists during the flight test in a circular path is considered. These supplemental analyses for drag prediction turn out to be effective since the drag discrepancy reduces to 2.3%.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.1028-1035
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• 2007

논문에서는 시험선인 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러에 의해 유발되는 진동을 가진력으로 하여 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 2행정의 왕복엔진을 날개에 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며, 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 유한요소해석을 위해서 구조해석 상용프로그램인 MSC/NASTRAN을 사용하였으며, 엔진의 주요 진동 특성인 H-mode 와 V-mode 그리고 X-mode를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 횡방향 진동 모드인 L-mode를 프로펠러의 회전에 의해 진동을 수반하는 가진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행한 후 날개의 진동 특성을 살펴보았다.

• 동력기계공학회지
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• 제11권1호
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• pp.33-38
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• 2007

Recent, The propeller had high performance according as high performance of small ship. So, We has the development for azimuth thrusters. This Paper has structure improvement of steering support flange in azimuth thrusters. Steering support flange is very important part. because, Steering support flange supports all weight of azimuth thrusters. We has static & dynamic analysis of Steering support flange, and we discover the very safety. So, We has optimum design for the cost reduction. The first method of optimum design, We has the thickness reduce to 30mm from 5mm. Next method of optimum design, We had added stiffener. And we has the structure & dynamic behavior analysis. We had to dynamic behavior analysis. The first, We had to modal analysis. The result of 1st-modal analysis is that original model had to 76.48hz and new model had to 200.9hz. The second, We had to harmonic analysis. The result, We gave the thrust power to steering support flange. and We had to frequency analysis to $0{\sim}500hz$. The result, Deflection ration reduce to 16.64.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.48-54
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• 1995

선박용 추진기의 단독시험을 위한 소형시험기를 설계제작하고 모형선 예인수조에서 검증시험을 실시하였다. 제작된 시험기는 전동기의 반동력을 스트레인 게이지를 이용하여 직접 계측함으로써 재래의 시험기에서 사용하고 있는 마모성 슬립링을(Slip Ring) 제거하였다. 또한 기기의 구조 부재를 검력계의 검출부로 사용함으로써 소형의 모형선에 탑재될 수 있도록 경량화 및 소형화를 이룩하였다. 개발된 이 제품은 회류수조 등에서 효과적으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 선형시험수조 및 캐비테이션 터널에서 사용될 각종 시험 기기 설계의 기초기술을 포괄하는 것으로 평가된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.10-16
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• 2013

본 논문에서는 풍동 실험을 통해 취득한 소음측정 결과에서 실제 비행에 기체에서 발생되는 소음을 예측하는 과정에 대하여 다루었으며 정지된 소음원을 비행하는 것과 같은 상태로 시뮬레이션 할 수 있는 방법에 대하여 소개하고 실험을 통하여 검증하였다. 또한 국제민간항공기구(이하 ICAO)에서 규정한 절차에 따라 틸트로터 항공기 및 무인항공기의 환경소음을 평가할 수 있는 방안을 제시하였다. 제시한 평가 방안을 검증하기 위해서 풍동실험과 비행시험에 대한 소음실험 시뮬레이션 프로그램을 구성하였으며 7kg급 무인항공기를 통한 풍동 실험 및 비행 실험을 수행하였으며 풍동 실험 결과로부터 비행 상태의 소음예측이 가능하다는 것을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1221-1229
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• 2014

본 논문은 가속시험법을 이용하여 추진축의 피로 수명을 예측하는 것이다. 가속시험방법으로는 교정가속시험법을 적용하였으며, 이 시험법은 시험시료 수량이 적을 경우에 시험시간 단축과 신뢰성을 높이는 매우 효과적인 방법이다. 두 수준의 고부하 스트레스 수준에서 피로시험을 수행하고, 외삽법과 가용한 시험시간을 고려하여 저부하 스트레스 시험 수준을 결정하여 피로시험을 수행하였다. 본 논문에서는 가속지수와 형상모수 등의 신뢰성 파라미터를 시험을 수행하여 획득하였고, 실제 사용 환경의 로드 스펙트럼을 분석하고 시험 결과와 비교하여 추진축의 수명을 예측할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.16-22
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• 2021

폴리우레탄폼(PUF)은 연질, 반경질, 경질 형태로 제작이 가능하여 산업적으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 경질 폴리우레탄폼은 우수한 기계적 특성과 낮은 열전도도를 가지고 있어, 건축물의 단열재와 천연가스 운수송 분야에서 보냉재로 사용되고 있다. 해당 분야에서는 기계적 강도는 높이고 열전도도는 낮추고자 하는 기술적 수요가 꾸준히 요구되고 있다. 본 연구에서는 경질 폴리우레탄폼을 제작하고, 교반기의 임펠러 형태(Propeller, Dispersed turbine)에 따른 폼의 미세구조와 물성 변화를 연구하였다. FE-SEM 이미지 및 Micro-CT 분석을 통해 Dispersed turbine으로 제조한 폼의 평균 기공 크기가 Propeller로 제조한 기공보다 21.5% 작은 것을 확인하였다. 압축 강도는 작은 기공을 가진 폼에서 15.4% 향상되었고, 열전도도는 3.1% 감소하였다. 이러한 결과는 PUF 복합재 제조에 활용될 수 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.213-215
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• 2004

Water jet propulsion system has high efficiency on middle to high speed, and it provides better safety than conventional screw propeller because it has not projected propeller and rudder. So many leisure boat and high-speed ferries use this propulsion system. We developed water-jet propulsion unit for small planning boat, and launched that in the boat, after that we tested water-jet unit in the lake. As a result, we certify heat dissipation at the bearing housing and reverse duct's shape for neutral position are important at the design, and alignment water-jet unit and keel line are important at the launching, and ship's resistance performance and jet's propulsion performance also are needed to consideration.