• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.532-540
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• 2008

최근 구조변형을 고려한 항공기의 공력특성을 계산하는데 필요한 CFD와 CSD 기법이 연계된 FSI 시스템에 관한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 유체유발 구조 변형을 고려한 수렴된 구조형상에 대한 공력특성 예측을 위해 유체-구조 연계 시스템인 FSI(Fluid- Structure Interaction)를 구축하였다. 각 모듈의 연계, 특히 CSD와 CFD의 결합 및 변형된 형상에 대한 공력격자 재생성을 위해 VSI(Volume Spline Interpolation)와 격자 변형 코드를 개발하였으며, 공력과 구조의 해석 모듈로 상용 프로그램인 FLUENT와 NASTRAN을 사용하였다. 구축된 시스템을 DLR-F4 날개에 적용하여 정적 유체-구조 연구를 수행하였으며, 그 결과 마하수 0.75에서 변형된 형상에 대한 양력 및 항력 계수는 약 20.26%, 18.5% 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.957-962
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• 2012

비행체 구조는 공기력에 의해 변형이 발생하고 이 구조의 변형은 다시 공기력의 변화를 유발하므로 비행체 구조 시스템의 고정밀 설계를 위해서는 공력/구조 연계 해석이 필요하다. 그러나 발생하는 변형이 비선형 구조 해석을 요구할 정도로 큰 경우, 선형 시스템에서와 같이 공력 해석과 구조 해석을 순차적으로 반복하는 연계 해석 기법은 바람직하지 않다. 구조적 변형에 따라 변하는 공기력을 충분히 고려하지 못하며, 소요 시간 또한 크기 때문이다. 본 연구는 공력장 내부의 비선형 구조의 거동을 보다 효율적으로 예측할 수 있는 공력/구조 연계 해석 기법을 다룬다. 즉, 비선형 구조 해석 단계 도중에 주기적으로 공력 해석을 통한 외력 업데이트를 수행하는 알고리즘을 제안한다. 또한 고세장비의 유연날개를 가지는 글로벌 호크 모델을 사용하여 여러 가지 기법의 비선형 공력/구조 연계 해석의 결과를 비교하였다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.35-41
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• 2010

고속으로 비행하는 물체는 공력가열에 의해 온도가 상승한다. KSLV-I 비행 중 공력가열 조건을 예측하는 방법으로 MINIVER를 이용하는 방법과 전산유동해석(CFD)기법을 이용하는 방법이 있다. MINIVER는 경험적 기법을 이용하여 대류열전달계수 및 회복온도를 산출하며, CFD 기법은 실제 유동장을 해석하여 발사체 표면에서의 공력가열조건을 산출한다. 본 연구에서는 CFD 기법을 이용하여 얻은 공력가열조건을 PLF 구조물 외부 표면에 적용하여 PLF 내부 온도장을 해석하고 그 결과를 KSLV-I 1차 비행시험 결과와 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.26-31
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• 2005

미사일 형상의 공력특성을 효율적으로 계산하는 문제는 예비설계 단계에서 아주 중요하다. 본 연구에서는 반 실험적 기법에 기초한 Missile DATCOM 계열 코드를 이용하여 공력특성에 관한 계산을 수행하였다. 코드의 정확도와 신뢰도를 점검하기 위해, 고앙각 아음속 유동과 중간 정도의 받음각을 갖는 초음속 유동장 해석에 적용하였다. 실험이나 다른 연구자의 결과와 비교적 정성적으로 일치하는 예측결과를 얻을 수 있었다. 마지막으로 캐나드와 자유롭게 회전하는 꼬리날개를 갖는 보다 복잡한 미사일 유동장 해석에 적용하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.524-532
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• 2020

본 논문에서는 무선진공청소기용 팬 모터 단품으로부터 방사되는 공력소음을 저감하기 위하여 팬 모터 단품 내부의 기존 임펠라에 스플리터 날개를 설계하였다. 우선, 팬 모터 단품, 특히 임펠라의 유동장을 분석하기 위하여 전산유체역학 기법을 사용하여 비정상, 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식을 수치적으로 해석하였다. 예측한 유동장 결과를 입력값으로 Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H) 적분 방정식을 풀어 임펠라로부터 방사되는 소음을 수치적으로 예측하였다. 예측한 음압스펙트럼과 측정값의 비교를 통하여 수치해석방법의 유효성을 검증하였다. 예측한 유동장 결과에 대한 추가 분석을 통하여 임펠라 날개 사이에서 강한 와류가 형성되는 것을 확인하였다. 와류는 유동에는 손실로 소음에는 소음원으로 작용하기 때문에 기존 임펠라에 스플리터 형상을 추가 설계하여 와류를 억제하고자 하였다. 스플리터의 길이와 위치를 설계 인자로 선정하였으며, 다구찌 기법을 사용하여 각각의 설계 인자가 공력소음에 미치는 영향도를 살펴보았다. 이 결과로부터 최소소음을 나타내는 스플리터의 최적 위치와 길이를 결정하였다. 최종 선정된 설계안에 대한 추가 해석을 통하여 소음성능이 개선됨을 확인 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.375-380
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• 2007

연구에서는 주파수 영역 패널법을 이용하여 조종면이 있는 날개의 비선형 공력특성을 해석하였다. 날개의 비선형 공력특성을 해석하기 위해 반복적 캠버변형 기법을 도입하였다. 캠버변형 기법은 기지의 에어포일 공력특성을 이용하여 날개의 비선형 공력특성을 해석한다. 날개의 한 단면에서의 에어포일 캠버변형이 날개의 다른 단면에 미치는 영향은 다차원 뉴턴 반복법을 사용하여 고려하였다. 해석결과를 실험값과 비교하여 본 방법의 유효함을 보였다. 본 방법은 많은 계산 자원을 요하지 않으면서 신속하게 날개의 비선형 공력특성을 예측할 수 있어 항공기 설계 초기 단계에서 유용할 것으로 생각된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.671-678
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• 2018

헬리콥터 소음예측은 저소음 헬리콥터 기술 개발에 필수적인 과정이다. 본 논문에서는 헬리콥터 통합성능해석프로그램 CAMRAD-II와 자체개발한 소음해석코드를 이용하여 소음예측 기법을 구축하였다. 또한 헬리콥터 소음 중 가장 큰 원인인 블레이드-와류 간섭 소음을 분석하여 해석기법을 검증하였다. 실제적인 소음예측을 위해 국제민간항공기구(ICAO)에서 기준으로 하고 있는 헬리콥터 소음 측정 비행조건인 Flyover, Approach 조건에 대해서 소음해석을 수행하였으며, 최종적으로 비행시험결과 와의 비교 분석을 통해 해석방법의 적합성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.36-36
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• 1998

상대 습도가 높은 다습 환경이나 강우 또는 강설 환경하에서 기체의 비행 성능을 평가하기 위해서는, 이러한 환경하에서 수분 유입으로 인한 제트 엔진의 성능변화를 고려하여야 한다. 수분 유입으로 인한 제트 엔진의 성능 변화는 주로 수분 함유량에 따른 자동 유체의 물성치 변화에 기인하는 것으로, 본 연구에서는 다양한 형태의 수분 유입이 압축기, 연소기, 터어빈 및 배기 노즐과 같은 엔진 구성품의 공력 성능에 미치는 영향을 정량적으로 고찰하고 이를 종합하므로써 제트 엔진이 겪는 공력 성능의 변화를 예측하였다. 예측 결과를 기존의 해석 및 시험 결과와 비교하므로써 그 신뢰도를 검증하였으며, 이로써 제트 엔진의 운용 환경과 관련된 고 비용의 시험 또는 시험에 근거한 성능 보정을 대체할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.30-44
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• 2021

동축 반전 프로펠러는 기존의 단일 프로펠러와 달리 추가적인 설계 변수의 증가로 인해 실험적 성능평가에 비용과 시간 측면에서 여러 제약이 따른다. 또한 상/하단 프로펠러 사이의 상호 간섭으로 인하여 수치 해석에 있어서도 많은 시간과 자원이 요구된다. 본 연구에서는 시간 효율적인 수치해석기법인 actuator 기법을 활용하여 제자리 비행하는 동축 반전 프로펠러의 공력 성능에 관한 수치적 연구를 수행하였다. 상용 CFD 코드인 ANSYS Fluent 결과와 비교하여 해석기법의 정확성을 검증하였다. 해석 변수로는 동축 반전 프로펠러의 축 간극과 회전속도를 선정하였으며, 다양한 조건에서 동축 반전 프로펠러의 공력 성능을 획득하였다. 획득한 공력 성능을 바탕으로 단일 프로펠러와 동축 반전 프로펠러의 제자리 비행 효율 계수를 획득하고, 단일 프로펠러의 성능으로 동축 반전 프로펠러의 성능을 예측할 수 있는 예측 인자를 도출하여 actuator 기법의 활용성을 평가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.877-880
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• 2017

원심압축기 임펠러의 블레이드는 고속회전과 정상유동 압력에 의한 정적하중이 가해진다. 동시에 임펠러와 디퓨저 베인 간 상호작용에 의해 발생하는 비정상 유동의 공력가진력이 공진조건에서 주기적으로 임펠러를 가진함에 따라 임펠러 블레이드의 고주기피로 파손이 발생할 수 있다. 이에 대한 정밀한 구조응답 예측을 위해 ANSYS를 이용한 비정상 유동 해석과 모드해석을 각기 수행하여 공력가진력과 주요 공진조건을 도출하였다. 이 후 공력-구조를 연계하는 단일방향의 강제진동 해석을 수행하고, 결과들을 토대로 고주기피로에 대한 안전도를 평가하였다.