• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.541-547
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• 2016

본 연구에서는 Slotted flap을 장착한 WIG선(Wing In Ground effect ship)에서 발생하는 진동을 최소화하기 위해 WIG선의 공력특성을 수치적으로 분석하고 그에 따라 플랩 형상에 대하여 최적화를 진행하였다. 주 익형에 대한 형상은 NACA 4412로 고정한 상태에서 플랩의 각도와 x, y좌표를 설계변수로 설정하였으며, 그에 따라 설정한 평균 $C_L$값을 유지하면서 진동의 진폭 크기가 작아지도록 제한 조건 및 목적 함수를 설정하였다. 최적화된 익형에서 플랩과 주 익형 사이에서 분출되는 유체는 코안다 효과의 영향을 받아 플랩 윗부분을 타고 흐른다. 이로 인해 진동에 결정적인 영향을 미치는 박리영역이 억제되었으며, 진동이 최소화 되었다. 결론적으로 플랩의 최적화를 통하여 기본 설계 익형에서 89%의 진동이 저감되는 것과 동시에 Lift/Drag 96.2로 기본 설계 익형에 비해 4.1배 향상되었다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제35권3호
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• pp.95-126
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• 2020

2017년 우리나라에서 세계 최초로 수면비행선박인 위그선(WIG, Wing In Gound)의 조종사 면허 필기자격시험을 시행하였다. 수면비행선박은 선박과 비행기의 특성을 융합한 차세대 운송수송 수단이어서 항공기 조종사 자격증명과 6급 이상의 항해사 면허를 함께 보유한 자만이 해당 조종사에 지원할 수 있도록 하였다. 수면비행선박 조종사 면허제도는 우리나라가 처음 도입한 것이어서 면허 제도와 체계에 대한 국제적 표준은 아직 없고, 국내 자격제도 도입 역시 여러가지 개선사항이 요구된다. 해외에서도 현재까지 개발 중이거나 상용화 성공사례를 손으로 꼽을 정도이나 우리나라에서 국제적인 선박 공인 기관인 한국선급에서 2020년 3월에 정식으로 선급 인증을 하였다. 법적인 정식 명칭은 "수면비행선박"이고 항공기와는 이미 국제법적으로 분류가 되어 차세대 운송수단으로 주목을 받고 있었다. 그러나 이런 미래의 해양의 성장 동력으로서 가치가 있는 산업이 되기 위해서는 시급한 몇가지 문제점을 해결하여야 하는데 수면비행선박 인력 양성이 바로 그것이다. 하여 본 주제인 조종사 양성에 관한 제도적인 문제를 검토하였다. 2001년부터 세계 여러 나라들이 IMO를 중심으로 논의를 하였고 우리나라도 IMO 회의에 지속적으로 참가 및 공조하여 드디어 2011년부터 수면비행선박 국가자격시험을 시행하였다. 그러나 아직 풀어야 할 문제점이 있어 인력양성 제도선행, 교육훈련 제도, 지정교육기관 제도 등으로 제시하였다. 그에 관한 해결방안으로 면허제도 개선을 통한 방안과 지정교육기관 운영을 통한 방안으로 제시하였다. 이 방안 중에 지정교육기관 운영은 정부가 민간교육기관에게 위탁하는 방안이 가장 합리적인 방안으로 판단된다고 제언하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.180-188
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• 2007

In this paper the longitudinal control problem for the large WIG(wing-in-ground effect) craft is considered in the sense of the control augmentation system(CAS) derived by control surface of elevator. In order to achieve longitudinally stable systems, two modes of CAS are applied to the control systems which are pitch rate hold mode and pitch hold mode for steady flight. Since the employed CASs include the dynamic properties of the actuator time delay and the low pass filter, it provides the possible solution to be applicable to real systems. Nonlinear model simulations are fulfilled to investigate the effectiveness of the applied CASs with wind disturbance.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.179-184
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• 2005

In the present study, conceptual design of the main wing for 20 seats WIG{wing in Ground Effect) flight vehicle, which will be a high speed maritime transportation system for the next generation, was performed. The high stiffness and strength Carbon-Epoxy material was used for the major structure and the skin-spar with a foam sandwich structural type was adopted for improvement of lightness and structural stability. As a design procedure for this study, firstly the design load was estimated with maximum flight load, and then flanges of the front and the rear spar from major bending load and the skin structure and the webs of the spars were preliminarily sized using the netting rules and the rule of mixture. In order to investigate the structural safety and stability, stress analysis was performed by Finite Element Codes such as NASTRAN/PA TRAN[6] and NISA II [7]. From the stress analysis results, it was confirmed that the upper skin structure between the front spar and rear spar was very unstable for the buckling. Therefore in order to solve this problem, a middle spar and the foam sandwich structure at the upper skin and the web were added. After design modification, even thought the designed wing weight was a little bit heavier than the target wing weight, the structural safety and stability of the final design feature was confirmed. Moreover, in order to fix the wing structure at the fuselage, the insert bolt type structure with six high strength bolts was adopted for easy assembly and removal.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.7-12
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• 2007

본 연구에서는 선행연구에 의해 설계되어진 20인승급 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러에 의해 유발되는 진동을 가진력으로 하여 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 왕복엔 진을 날개에 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며， 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 유한요소해석을 위해서 구조해석 상용프로그랩인 MSC/NASTRAN을 사용하였으며， 엔진의 주요 진동 특성인 X-mode 와 Y-mode 그리고 Z-mode를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 추력방향 진동 모드인 X-mode를 프로펠러의 회전에 의해 진동을 수반하는 가진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행한 후 날개의 진동 특성을 살펴보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.983-989
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• 2007

위그선(WIG: Wing In Ground effect)은 해수면상의 저고도에서 운영되기 때문에 조류충돌에 쉽게 노출될 수 있으며 특히 리딩에지(Leading Edge)는 충돌가능성이 높기 때문에 조류충돌에 대한 구조적 안정성 검증과정이 반드시 필요하다. 이러한 항공기에 대한 조류충돌은 매우 복잡한 현상중의 하나로 다양하고 불확실한 파라메터들이 존재한다. 조류충돌에 대한 해석과정에 있어서 불확실성이 존재하는 파라메터들이 충돌 해석결과에 미치는 영향력을 분석하기 위해 퍼지이론을 적용한 유한요소 해석을 수행하였다. 불확실한 파라메터들이 갖는 조류충돌에 대한 영향력은 비선형 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA 3D를 사용하여 해석하였으며 조류충돌 현상에 존재하는 다양하고 불확실한 파라메터들은 퍼지숫자(Fuzzy number)와 멤버십 함수(Membership function)로 표현하여 퍼지연산 및 변환기법(Transformation method)을 통해 해석과정에 적용하였다. 결론적으로 불확실성이 존재하는 파라메터들이 조류충돌 현상에 미치는 영향력을 퍼지 연산을 통해 수치적으로 평가하였다.

• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.12-19
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• 2006

본 논문에서 한국해양연구원에서 개발 중인 20인승급 소형 위그선의 주익 구조 설계 및 해석에 관한 연구를 수행하였다. 경량화를 위해 탄소/에폭시 복합재료를 적용하였으며, 구조 형태는 스킨 스파 폼 샌드위치 구조를 사용하였다. 개념 설계에는 복합재 설계 개념을 반영하였고, 상세 설계 및 경량화 구조 설계에는 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 이용하여 구조 설계를 수행하였다. 여러 단계의 구조 설계 변경을 통해 최종 구조 설계 결과는 설계 요구 조건을 만족하는 결과임을 확인하였다. 또한 주익을 동체에 고정하기 위해 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트형 구조가 용이한 장탈과 20넌 이상의 피로 수명의 고려를 통해 채택되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.43.2-43.2
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• 2005

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.149-156
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• 2007

본 연구에서는 한국의 차세대 해양 운송 시스템 구축의 일환으로 개발 중인 소형 위그선의 주익 및 수평 미익의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 구조안정성과 경량화를 위해 스킨-스파-폼 샌드위치 구조를 채택하였으며 탄소/에폭시 복합재료를 주로 적용하였다. 구조 안전성 및 안정성 평가를 위해 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 활용하였으며 단계별 구조 설계 변경을 통해 최종 설계 요구 조건을 만족시켰다. 또한 동체와 연결 부위는 용이한 장탈착과 20년 이상의 피로 수명을 보장할 수 있도록 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트 형태의 구조를 채택하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1997년도 추계 학술대회논문집
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• pp.61-65
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• 1997

A two-dimensional airfoil under ground effect in subsonic turbulent flow is calculated by sieving the Navier-Stokes equation. Some numerical results for different NACA four-digit airfoils are presented. The numerical results show that the lift and drag coefficients are strongly influenced by the shape of the region between the lower surface of airfoil and the ground In general, the airfoil with large camber and small thickness is suitable for WIG vehicles