• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권1호
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• pp.7-11
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• 2015

최근 무인기와 초소형비행체를 위한 프로펠러 연구수요가 증가하고 있다. 일반적인 프로펠러와 다른 점은 저 레이놀즈수 유동조건에서 구동된다는 점이다. 본 연구는 저 레이놀즈수 유동조건에서 비행하는 인간 동력 항공기를 위한 프로펠러 공력설계 및 성능해석에 관한 연구다. 저 레이놀즈수 유동조건에서 발생하는 공력천이현상을 고려한 3차원 공력특성 변화를 정확히 반영하지 못하는 상용 프로그램의 단점을 보완하여 프로펠러 공력설계 및 성능해석이 가능한 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램으로 인간 동력 항공기 설계요구조건에 충족하는 프로펠러 공력설계 및 성능해석을 수행하였다. 또한 프로펠러 회전수와 장착각도 변화에 따른 성능변화를 예측하여 비행당시 상황에 따라 비행 가능한 성능출력이 가능하도록 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권10호
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• pp.882-887
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• 2012

본 논문은 한국 최초 국산 비행기라 할 수 있는 부활호의 개량 복원을 위하여 부활호 비행기의 공력특성을 연구한 것이다. 공력특성의 예측은 전산유체역학과 풍동시험기법을 적용하였다. 부활호의 기본 형상에 대하여 공력특성을 예측하고 비행기의 자세변화와 조종면 변위각에 따른 공력을 구하였다. 플랩과 엘리베이터의 변위각과 받음각의 변화에 따른 양력, 항력 및 피칭모멘트의 변화를 분석하였고, 에일러론과 러더의 변위각과 옆 미끄럼각의 변화에 따른 측력, 요잉모멘트 및 롤링모멘트의 변화를 분석하여 비행 안정성 및 특성에 대하여 논하였다. 연구 결과 부활호의 공력 특성이 CFD와 풍동시험에서 의미있는 유사한 결과를 얻었으며, 이에 따른 비행시험에서 원활하게 증명이 되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.570-571
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• 2014

차량의 고속 주행 시 운전자가 인지하게 되는 공력소음은 대부분 차량 전방부의 A 필라 부근에서 발생하는 소음원에 의해 전달된다. A 필라 부근에는 다양한 모양의 돌출물들이 부착되어 있어서 차량 주변의 고속의 유동과의 상호 작용에 의해 다양한 공력 소음이 발생하게 된다. 이러한 차량 전방부의 대표적인 소음 인자인 A 필라 형상에 의한 와류 및 아웃사이드 미러에 의한 유동 구조 변화에 의한 실내 투과 소음에 대해 실험 및 소음원 분석을 수행하였다. 차량 내외부의 복잡한 구조와 재질에 의한 영향을 최소화 하고자 실차 형상 및 실내 조건을 간략화 시킨 차량 단순 모델을 이용해서 A 필라 주변부의 형상에 의한 주요 주요 공력 소음 인자에 대해 기여도를 분석했으며, 실험 결과는 다양한 CAE S/W 의 실내음 예측 결과의 정밀도를 분석하기 위해 사용되었다.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.73-80
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• 2013

한국형발사체 시스템설계 형상에 대해 전산유동해석(CFD) 기법을 이용하여 공력 특성 및 하중을 예측하였다. 이전 형상에 비하여 엔진 카울이 없어짐에 따라 축력과 수직력이 감소하였으며, 압력 중심이 전방으로 크게 이동하였다. 그리고 하중 해석을 위해 비행 중 및 발사대 대기 중의 공력 하중을 산출하였다. 공력 계수 및 공력 하중 해석 결과는 다음 설계 단계의 임무 설계 및 구조 해석 분야에 활용된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.14-20
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• 2002

본 논문에서는 3단형 과학로켓(KSR-III) 기본형의 조건을 이용하여 선두부에서 발생하는 공력가열 현상을 예측하였다. 마하수 4.9, 10.2, 15의 극초음속 유동영역을 평형유동이라 가정하고 수치적 불안정성에 강건한 수치기법인 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자계 (shock-aligned grid system)을 사용하여 반구형, Parabola형, 절두 원통형 선두부 형상에 따른 공력가열 현상을 계산하고 발사체 선두부에 사용되는 구조물인 복합재료의 열적안정성을 예측하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1170-1179
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• 2009

본 연구의 목적은 수평축 풍력터빈인 NREL Phase VI를 대상으로 ANSYS FLUENT에서 제공하는 LES와 FW-H 상사식을 이용하여 풍력발전기로부터 방사되는 저주파 공력소음을 수치적으로 예측하는 것이다. 풍력발전기 공력소음에 관한 어떠한 실험적 자료가 존재하지 않으므로, 먼저 정격풍속에서 토크와 출력 등의 공력성능 수치결과를 실험결과와 비교하여 소음원 예측의 타당성을 검증한 후, 풍속 변화에 따른 공력소음 특성을 분석하였다. 그 결과 수치성능결과는 약0.8%이내에서 실험결과와 잘 일치하였다. 풍속이 증가함에 따라 사극자와 이극자에 의한 총음압레벨은 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 풍력터빈 허브중심으로부터 거리가 증가함에 따라 원방에서는 $r^{-1}$, 근방에서는 $r^{-2}$에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 거리가 두배 증가함에 따른 총음압레벨은 약 6dB 감소하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.220-228
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• 2008

반실험적 기법과 CFD 코드를 이용하여 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일의 공력특성을 연구하였다. 반실험적 기법에서는 테일핀의 회전각에 따른 공력계수의 평균을 구한 후 자유회전 테일핀의 공력계수를 계산하였다. 또한 테일핀의 평균 롤링 및 롤 댐핑 모멘트계수를 이용하여 자유회전 테일핀의 회전율을 예측하였다. CFD 계산의 경우 중첩격자를 이용한 6-자유도 해석을 통해 테일핀의 회전율을 계산하였다. 미사일의 공력계수 예측 값들은 풍동실험 결과와 유사하게 나타났고, 커나드 롤 조종 및 요 조종시의 테일핀 회전율 또한 풍동실험결과와 근접하게 나타났다. 본 연구를 통해 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일에 관한 공력해석에 반실험적 기법을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.425-432
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• 2009

본 연구에서는 오일러 CFD코드에서 얻은 데이터를 이용하여 2차원 익형의 비정상 공력하중을 모델링하고 예측할 수 있는 신경망의 능력을 확인하였다. 신경망 모델은 감독자 관리 학습을 기반으로 하여 르벤버그-마쿼트 알고리즘, 그리고 여기에 유전알고리즘을 결합시킨 혼합형 유전알고리즘을 사용하여 구성하고 각 경우에 대하여 그 효율성을 비교 분석하였다. 복잡한 시스템을 모사하는 신경망을 학습시키는 데는 혼합형유전알고리즘이 더 효율적이라는 것을 보였으며 신경망모델에 의한 2차원 익형의 비정상공력하중 예측결과 실제 수치결과와 비교적 정확하게 일치하여 신경망 모델이 축소모델로서의 기능을 발휘하는 것을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.85-93
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• 2021

본 논문에서는 반경험적 해석도구를 이용하여 일반적인 형상의 꼬리날개 조종 유도무기의 공력 특성을 예측하고 그 결과를 보정하는 연구를 수행하였다. 반경험적 해석도구의 공력 특성 예측 결과를 풍동시험 결과와 비교하여 오차 원인을 확인하였으며, 반경험적 해석도구의 주요 오차 요인은 주날개-꼬리날개 간 간섭 성분임을 확인하였다. 반경험적 해석 결과를 풍동시험 결과와 전산해석 결과를 이용하여 보정하였으며, 보정된 데이터가 풍동시험 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 본 연구를 통해 일반적인 꼬리날개 조종 유도무기의 공력 특성을 반경험적 해석도구를 이용하여 예측할 때 날개 간 간섭 성분 보정이 필요함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권4호
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• pp.1-11
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• 2004

축류식 인라인 덕트팬의 개밥을 위해 엇회전식 측류팬의 공력 특성에 관한 수치해석을 수행하였다. 기존의 동익과 정익으로 구성된 축류팬의 설계기법을 확장하여, 서로 반대방향으로 회전하는 전단 동익과 후단 동익의 블레이드 형상을 설계하였다. 그리고, 압축기나 터빈 등의 터보기계 관통 유동 해석 기법인 행렬법을 엇회전식 축류팬에 적용하였고, 주파수영역 패널법을 확장하여 엇회전식 축류팬의 공력 해석 및 성능 예측을 수행하였다. 엇회전식 축 류팬의 관통 유동 해석 결과, 전단 동익과 후단 동익의 허브 부분에서 많은 유통 손실이 발생했다. 그리고, 주파수 영역 패널법을 이용한 공력 해석을 통해 블레이드의 유동손실이 주로 블레이드 전연에서 나타남을 알 수 있었고 성능 특성이 약간 과도하게 예측되었다.