• 스마트미디어저널
• /
• 제9권4호
• /
• pp.176-186
• /
• 2020

농작물들의 크기와 형태는 매우 다양하며 생육 환경도 각기 다르다. 따라서 드론을 활용하여 농약을 살포할 때에는 각 농작물에 대한 재배 환경과 특성이 고려되어야 하며, 이에 따라 드론의 비행고도, 전진속도 등 비행 조건이 달라져야 한다. 실제로 비행 조건에 따라 농약의 액적 유동이 크게 영향을 받게 되며, 살포 영역에 큰 변화가 발생하고 이로 인해 불균일한 액적 분포가 후류에 형성되어 농약의 전달 효율성이 떨어질 수 있을 뿐만 아니라 비산에 대한 위험성이 존재하게 된다. 본 논문에서는 농업용 드론을 사용하여 특성이 다른 3가지 농작물을 선정하고 드론의 비행 조건을 각각 다르게 하여 농약을 살포했을 때 후류에서의 노즐 유동을 수치해석을 통하여 분석하였으며, 전달되는 액체의 비율을 확률 밀도 함수의 평균 제곱근을 나눈 새로운 성능지수를 이용하여 비교함으로써 작물의 특성에 따른 드론의 농약 살포 가이드라인을 구축하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.300-309
• /
• 2012

Long endurance is a key issue in the application of unmanned aerial vehicles. This study presents feasibility test results when fuel cell system as an alternative to the conventional engine is applied for the power of the UAV after the 150W fuel cell system is developed and packaged to the 1/4 scale super cub airplane. Fuel cell system is operated by dead-end method in the anode part and periodically purged to remove the water droplet in flow field during the operation. Oxygen in the air is supplied to the stack by the two air blowers. And fuel cell stack is water cooled by cooling circuit to dissipate the heat generated during the fuel cell operation. Weight balance is considered to integrate the stack and balance of plant (BOP) in package layout. In flight performance test, we demonstrated 4 times standalone take-off and landing. In the laboratory test simulating the flight condition to quantify the energy flow, the system is analyzed in detail. Sankey diagram shows that electric efficiency of the fuel cell system is 39.2%, heat loss 50.1%, parasitic loss 8.96%, and unreacted purged gas 1.67%, respectively compared to the total hydrogen input energy. Feasibility test results show that fuel cell system is high efficient and appropriate for the power of UAV.

• 한국재료학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.106-110
• /
• 2011

A high thermal conductive AlN composite coating is attractive in thermal management applications. In this study, AlN-YAG composite coatings were manufactured by atmospheric plasma spraying from two different powders: spray-dried and plasma-treated. The mixture of both AlN and YAG was first mechanically alloyed and then spray-dried to obtain an agglomerated powder. The spray-dried powder was primarily spherical in shape and composed of an agglomerate of primary particles. The decomposition of AlN was pronounced at elevated temperatures due to the porous nature of the spray-dried powder, and was completely eliminated in nitrogen environment. A highly spherical, dense AlN-YAG composite powder was synthesized by plasma alloying and spheroidization (PAS) in an inert gas environment. The AlN-YAG coatings consisted of irregular-shaped, crystalline AlN particles embedded in amorphous YAG phase, indicating solid deposition of AlN and liquid deposition of YAG. The PAS-processed powder produced a lower-porosity and higher-hardness AlN-YAG coating due to a greater degree of melting in the plasma jet, compared to that of the spray-dried powder. The amorphization of the YAG matrix was evidence of melting degree of feedstock powder in flight because a fully molten YAG droplet formed an amorphous phase during splat quenching.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제50권7호
• /
• pp.445-454
• /
• 2022

항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2008

APU 가스터빈에 적용되는 연료노즐의 분무특성을 확인하였다. 분무시험은 항공기의 비행조건에 따라 4개의 작동조건에 대하여 수행하였으며 각 분무조건은 지상에서의 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet에서의 무부하 및 통합부하에 대해서 실험을 수행하였다. 분무특성은 레이저 빔을 이용한 가시화와 PDPA 시스템을 이용하여 SMD 및 속도측정을 수행하였으며 노즐출구에서 $20{\sim}100\;mm$지점에서 측정하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하 조건의 경우 $90{\sim}95\;{\mu}m$ 정도의 SMD를 나타내었고 지상무부하의 경우 약 $60{\sim}75\;{\mu}m$로 측정되었으며 20,000 feet 통합부하의 경우 약 $55{\sim}65\;{\mu}m$ 지상 통합부하의 경우 $30{\sim}70\;{\mu}m$의 값을 나타내었다. 20,000 feet 무부하의 경우 화염 불안정이 발생할 가능성이 있으므로 연료분무입자의 크기를 감소하는 다양한 노력이 요구된다.

• 폴리머
• /
• 제33권6호
• /
• pp.620-624
• /
• 2009

의료용 금속 임플란트는 우수한 기계적 강도를 바탕으로 결손된 신체 부위의 보강, 대치, 회복을 위해 임상적으로 사용되고 있지만, 낮은 생체적합성 및 독성 때문에 염증 및 후기 혈전증, 재협착의 문제점을 가지고 있다. 이런 단점을 보안하기 위한 다양한 표면처리 기술 중, 본 연구에서는 금속표면에 생분해성 고분자인 poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA)를 이용하여 전기분사 코팅(electrospray coating) 기술을 검토하였다. 전기분사와 용액 인자들의 기초적인 조사를 바탕으로, 코팅 필름의 표면형상은 방울이 날아가는 거리, 용매의 비등점, 방울의 크기에 밀접한 관련이 있다. 고분자 필름의 두께는 분사량에 선형적으로 비례를 하였다. 이 결과는 전기분사된 고분자 방울이 계속적으로 고분자 필름 위에 적층되는 것을 보여준다. 따라서, 전기분사 코팅기술은 스텐트와 같은 의료용 금속 임플란트에 있어서 표면 형상 조절, 나노/마이크로 두께의 단/다중층의 고분자 필름을 제조하는데 적용될 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.45-56
• /
• 2021

세계 각국은 도심지역 교통체증으로 인해 UAM (Urban Air Mobility) 항공기에 대한 수요가 급부상하고 있다. 전기추진 수직이착륙기(e-VTOL) 개념의 다양한 항공기가 연구개발을 통해 상용화 준비 중이며, 사람이 탑승하는 유인운송수단이므로 감항인증이 요구된다. UAM 항공기의 안전 운항에 치명적인 위협을 가하는 요소는 구조물 손상과 항법 장치 교란을 유발하는 낙뢰와 비행 안정성을 저해하는 결빙이다. 현재 UAM 항공기 관련 낙뢰 및 결빙 인증기술 개발이 미비한 실정이므로, 적절한 감항인증 지침을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서 미연방항공청(FAA), 유럽항공안전청(EASA)의 항공기 관련 법령 및 규정을 분석한 후, 낙뢰 및 결빙 인증지침을 UAM 항공기에 접목하고자 하였다. UAM 항공기에 대한 낙뢰 및 결빙의 영향성을 전산 시뮬레이션을 통해 분석하였고, 향후 운용될 UAM 항공기의 인증을 위한 실무지침 수립의 근거를 제시하였다.