본 연구에서는 동축반전 프로펠러 설계 파라미터 중 프로펠러 상하 간격이 동축반전 프로펠러 유동에 미치는 영향을 확인하기 위해 ANSYS Fluent 19.0 Solver를 이용하여 26 inch 단일, 동축반전 프로펠러에 대해 수치적 해석을 수행하였다. 단일 프로펠러에 대해 Moving Reference Frame (MRF) 기법을 이용하였으며 동축반전 프로펠러에 대해 방위각에 따라 변하는 유동을 분석하기 위해 Sliding Mesh 기법을 사용하였다. 위, 아래 프로펠러가 서로 반대방향으로 회전하면서 서로 가까워지는 구간에서 추력과 동력이 감소하였다. 프로펠러 상하 간격이 증가하면서 위, 아래 프로펠러의 상호 간섭이 감소하는 것을 관찰하였다. 동축반전 프로펠러 주위 유동장 변수 등고선을 확인한 결과, 프로펠러가 가까워지는 구간에서 발생하는 공력 성능의 변화는 Loading 효과와 동시에 날개 끝 와류후류의 영향으로부터 기인한다.
본 논문에서는 Co-Rotational plane beam transient analysis EDISON program(CR-보)를 이용한 에어포일 단면형상 변화에 따른 진동특성 연구를 수행하였다. Co-Rotational 평면 보 해석은 대 회전과 작은 변형률을 갖는 보 해석에 적합하다. 항공기의 날개를 외팔보로 가정하여, VABS를 통한 단면해석과 Fourier 변환을 통해 각 단면형상 변화에 따른 에어포일의 고유진동수를 비교하였다. VABS를 사용하여 단면의 형상과 재료의 적층 정보를 고려한 단면에서의 유한요소 해석을 수행하였다. 에어포일의 재질, spar 유무, 단일 등방성 재료 복합재료, 에어포일 최대두께의 변화에 따라 에어포일의 끝단 진폭과 고유진동수가 변화함을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 에어포일 고유진동수 변화는 2차 관성모멘트/단면적, 밀도, 영률의 변화에 상당한 영향을 받음을 알 수 있었다.
갯대추(Paliurus ramosissimus (Lour.) Poiret)는 갈매나무과에 속하는 낙엽관목으로 드물게 교목으로 자라며, 우리나라에서는 제주도에만 분포하는 것으로 알려진 희귀식물이다. 이 종의 주요 분포대는 동아시아의 열대 및 아열대로 제주도는 위도 상 북한계로 알려져 환경부 지정 보호식물 제 39호로 지정\ulcorner보호하고 있으나 자생지에 대한 구체적인 조사가 이루어진 바 없다. 따라서 본 연구는 자생지의 현황과 생육상황을 파악하여 자생지 보전에 기여하고자 실시하였다. 갈매나무과는 세계적으로 58속 900여종이 분포하고, 갈매나무속(Genus Rhamnus), 헛개나무속(Genus Hovenia), 대추속(Genus Zyzyphus) 등이 주요 속으로 알려져 있으며, 그 중 갯대추속(Genus Paliurus)은 과실이 건과이고 날개가 있는 특징으로 다른 속과 구별된다. 꽃은 양성화로 7월~9월에 피고, 화서는 수 개의 꽃이 달리는 취산화서, 열매는 반구형으로 과병에 연한 갈색의 복모가 있으며 얕게 3부분으로 갈라져 각 실마다 편평한 공모양의 종자가 1개씩 들어있다. 갯대추 자생지는 제주도의 동부지역인 북제주군 구좌읍 김녕에 1개소, 남부지역인 남제주군 남원읍 태흥에 1개소, 서부지역인 북제주군 한경면 용당에 1개소, 한경면 용수에 1개소, 한경면 신창에 3개소 및 남제주군 대정읍 일과에 2개소 등 총 6지역 9개소였다. 분포지는 해발 20m이하의 해안가 토심이 얕은 암반 위였으며, 주로 해수의 영향을 직접적으로 받는 곳이었다. 생육상황을 조사한 결과 바다 쪽으로 갈수록 수고가 급격히 낮아지는 경향을 보였으며, 최소 0.3m, 최대 4.5m였고 평균 1.6m 정도였다. 수반종으로는 순비기나무와 갯기름나물, 갯까치수영 등 해안식생의 구성종이 대부분이었으며, 돌가시나무, 상동나무 등도 혼생하는 것으로 조사되었다. 자생지 위협요인으로는 양식장 시설, 도로개발, 해안매립 및 쓰레기 투기 등과 같은 인위적 간섭과 상동나무 등 주변식물의 피압이 주 요인이었다. 한편 갯대추는 희귀식물로서 뿐만 아니라 해류에 의해 전파되는 종으로 알려져 있어 제주도의 식물지리학적 연구에도 좋은 연구대상이 되고 있으므로 종 보전대책 및 자생지 보호에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
난소의 내부는 결체성 조직인 다수의 난소박판으로 구성되며, 이곳에서 난원세포가 유래한다 정소조직상은 정세관 형태이며, 각각의 정세관은 여러 개의 소낭구조를 가진다. 각 소낭내의 생식 세포들은 같은 단계의 발달상태를 보인다. 군 성숙도에 도달하는 크기는 암${cdot}$수 모두 전장 4.5 cm이다. 암컷의 GSI는 6월에 가장 높은 값을 나타냈으며, 수컷의 GSI는 7월에 가장 높은 값을 나타냈다. 생식주기는 성장기 ($1{\~}3$월), 성숙기 ($4{\~}5$월), 완숙 및 산란기 ($6{\~}7$월) 그리고 회복 및 휴지기 ($8{\~}12$월)로 나눌 수 있었다. 난모세포 발달양식은 난군동기발달형에 속하며, 초기 성장기 난모세포의 세포질에서 난황핵이 관찰되었다.
개념설계는 복합시스템인 무인기의 성공적인 개발을 위해 가장 중요한 단계로써 간단한 성능해석과 형상설계가 수행된다. 개념설계 단계에서의 성능해석은 복잡한 해석도구를 사용하기 보다는 주로 경험식이나 통계적 데이터를 이용한 추세방정식을 사용한다. 무인기의 형상은 매우 다양하여 개념설계 단계에서 이러한 모든 항공기 형상을 고려하기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 무인기 개념설계를 위해 주요 성능변수에 대한 추세방정식을 도출하였고, 자주 사용되는 형상 선정을 위해 최대이륙중량 50-1,500kg 급의 중소형 무인기에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 또한 주요 성능변수들에 대한 파라미터 분석을 수행하였으며, 이들 성능변수에 대한 상관도 분석결과에 따라 높은 상관도를 보이는 최대이륙중량과 날개폭을 기준으로 각 성능요소별 회귀분석을 수행하여 추세방정식을 도출하였다.
프로펠러-WIG(Wing in Ground Effect)선의 상호작용 및 성능을 포텐셜 유동에 의해 해석하였다. 프로펠러는 보오텍스 격자법(VLM)을 사용하였고 WIG선은 포텐셜 기저 패널법을 사용하여 각 경계조건을 만족시키면서 반복계산을 통하여 상호작용 및 성능을 해석하였다. 자유수면은 강체로 가정하여 경상법을 사용하였다. 프로펠러-WIG의 상호작용 및 성능을 해석하기에 앞서 발표된 실험결과와 계산결과가 있는 MP101 프로펠러와 MR-21 타의 상호작용 및 성능해석을 수행하여 개발된 프로그램의 정도를 검증하였다. 프로펠러-WIG선의 상호작용해석은 프로펠러의 부착위치, 직경 및 회전수의 변화에 따른 비행고도 높이 변화에 대한 양력 및 피치모멘트를 계산하여 비교하였다. 날개 앞에 부착된 프로펠러는 WIG선의 양력을 급격히 향상시키며 정적안정성을 향상시킴을 알았다. 따라서 적절한 프로펠러의 크기, 부착위치 및 회전수의 선택이 PARWIG선의 성능향상을 위해 필수적임을 알았다.
본 연구에서는 경제성, 환경부하저감성 및 순환잔골재의 품질개선효과가 우수한 순환잔골재 건식생산기술로서 고속회전충격식 비중분리장치 및 원심력 미분말 집진장치 등으로 구성된 건식생산시스템을 개발하고 각 공정별 건식생산기술의 주요 메커니즘을 규명함으로서 향후 레미콘용, 2차 제품용 등 고부가가치용의 고품질 순환잔골재 활용을 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 그 결과 고속회전충격에 의한 순환잔골재의 파쇄작용, 원심력 및 질량차에 의한 미분말과 미세분진의 분리 및 집진작용에의해 순환잔골재의 고품질화에 효과가 있을 것으로 사료된다. 또한 파쇄장치의 효율, 고속회전충격식 비중분리장치 회전날개의 구성, 파쇄분리공정의 배치 등에 따른 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 판단되며, 향후 투입된 폐콘크리트의 체계적인 품질관리와 더불어 파쇄장치 및 고속회전충격식 비중분리장치 등의 꾸준한 개선을 통해 순환잔골재 건식생산기술에 의해서도 고품질 순환잔골재의 생산이 가능한 것으로 사료된다.
본 연구에서는 환기용 축류송풍기에 대하여 효율을 목적함수로 하는 수치최적설계를 수행하였다. 유동해석은 삼차원 Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식을 통하여 이뤄졌으며, 난류모델로는 Shear Stress Transport 모델을 사용하였다. 최적설계를 위한 설계변수로는 허브비, 날개의 중간 및 팁 스팬에서의 엇갈림각을 사용하였다. 실험계획법으로 라틴하이퍼큐브 샘플링 방법을 사용하여 설계영역 내에서 25개의 실험점을 추출하였다. 최적설계기법인 가중평균대리모델과 삼차원 RANS 해석을 결합하여 수치최적설계를 수행하였으며, 가중평균대리모델로는 WTA1, WTA2 및 WTA3 모델을 사용하였다. 수치 최적설계에 의해 얻어진 최적형상들의 성능을 기준형상과 비교하였으며, 성능이 가장 좋은 모델에 대하여 기준형상과의 내부유동장 비교 및 분석을 통해 성능이 향상된 원인을 규명하였다.
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.
본 연구는 오존 방식 선박평형수 처리의 주요 장치인 기체-액체 이젝터에 대하여 구동 노즐의 유입부에 회전 운동 유도 장치에 의해 발생되는 구동 유체의 회전 운동이 이젝터 효율에 미치는 영향에 관한 연구이다. 먼저 배압에 따른 이젝터의 각 포트별 압력과 흡입 유량을 확인하기 위하여 실험 장치를 구성하고, 회전 운동이 없는 이젝터에 대한 실험 수행 및 데이터를 획득한다. 실험의 데이터를 바탕으로 격자 사이즈 비교를 통해 기체-액체 이젝터에 적합한 유한요소모델을 선정하였으며, 도출된 CFD 모델을 이용하여 구동 유체의 회전 운동이 이젝터의 흡입 효율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 이를 바탕으로 이젝터의 흡입 유량을 높이기 위하여, 메타 모델을 이용한 크리깅 기법을 사용하여 회전 유도 장치의 내부 형상 인자인 전체 길이 l, 내부 직경 d, 날개 개수 n에 대한 구조 최적화를 수행한다. 최적화된 회전 유도 장치를 적용한 결과 구동 유체의 회전 운동이 없는 이젝터에 비해 이젝터 효율이 약 3% 가량 개선됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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