• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-82
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• 2011

해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 특히 우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 이를 이용하기 위해서는 각 해역에 적합한 조류에너지 변환 장치의 개발이 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조류발전 방식 중 수평축 로터 블레이드의 최적형상 설계 및 성능평가를 목적으로 날개 끝 손실 모델을 포함하는 날개요소 운동량이론을 적용한 조류터빈 설계기법을 제안하고, 100 kW급 로터 블레이드를 설계하였다. 또한 블레이드 국부위치에서 주속비에 따른 Prandtl의 날개 끝 손실 변화를 비교하였으며, 정격 날개 끝 속도비에서 NACA63812를 사용하여 설계된 로터 블레이드의 동력계수는 0.49로 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권4호
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• pp.230-238
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• 2011

100 kW 용량의 조류발전용 수평축 터빈(HAT)임펠러의 성능에 대한 연구를 위하여 단면 및 날개 끝 형상을 변형시킨 지름700 mm의 모형 임펠러를 설계하고 부산대학교 예인수조에서 모형 시험을 수행하였다. 축척효과를 확인하기 위하여 각각의 임펠러에 대하여 회전수를 바꾸어 레이놀즈수 변화에 따른 특성을 살펴보았으며 날개끝속도비(TSR)별로 비교 검토 하였다. 본 연구에서 제안된 레이크 임펠러의 성능이 기존 임펠러 보다 우수함을 확인 하였으며 추후 실험시설을 보완하여 보다 큰 레이놀즈수에서 실험을 수행하고 계산과 비교할 예정이다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권4호
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• pp.281-286
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• 2000

저층트롤 실물 어구를 이용한 해상 실험을 통하여 예망 중인 어구의 망구 형태에 관련되는 전개판의 간격 및 망고 등을 예망 속도별, 끌줄의 길이별로 측정하고, 이론적인 수치 해석 결과와 비교하여 실물어구의 수중 현황을 해석함으로서 어구의 효율적인 운용과 어획효과의 증대를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 수중 현황을 해석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전개판의 전개간격은 예망 속도와 끌줄길이의 증가에 따라 직선적으로 증가하며 끌줄 길이에 의한 증가율이 예망 속도에 의한 증가율보다 현저히 크게 나타났으며, 그 간격의 변화는 57.0∼82.8m로서 후릿줄과 그물목줄 및 그물길이 전체의 43∼62%를 차지하였다. 2. 망구의 높이는 예망 속도와 끌줄길이의 증가에 따라 직선적으로 감소하며, 예망 속도에 의한 감소율이 끌줄 길이에 의한 감소율보다 현저히 크게 나타났는데 그 높이의 변화는 3.1∼4.0m로 나타났다. 3. 양 날개끝의 간격이 커지면 망고는 낮아지나 끌줄 길이가 증가할수록 날개 끝 간격의 증가에 대한 망구 높이 감소율의 비는 점차 작아졌다. 4. 망고에 대한 양 날개 끝 간격의 비는 예망속도와 끌줄 길이의 증가에 따라 점차 커졌는데, 그 비는 4.17∼7.81로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.55-63
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• 1995

본 논문은 경계적분법에 의해 날개끝판이 부착된 프로펠러(EPP)의 성능을 해석하는 방법을 기술하고 있다. 나선 프로펠러 날개와 날개끝판을 사각형 판요소로 치환하고, 균일 세기의 쏘오스와 법선 다이폴을 분포하여 해석한다. 포텐셜을 기저로 하는 정식화 과정을 통해 적분방정식을 구하고, 나선날개와 날개끝판에서 동시에 법선방향 비침투조건을 만족시킴으로써 섭동 속도 포텐셜을 구하였다. Kutta조건은 반복작업을 통해 나선날개와 날개끝판의 뒷날에서 압력점프가 없어지도록 함으로써 만족시켰다. 예제계산을 통하여 날개끝판이 나선날개의 날개끝 부근의 하중을 증가시킴을 보였고, 동시에 날개끝판의 뒷날에 걸쳐 후연 보오텍스를 분산시킴으로써 강력한 날개끝 보오텍스의 형성을 피할 수 있음을 확인하였다. EPP의 성능을 추정한 결과는 실험결과와 좋은 일치를 보인다. 에너지절약 추진장치로 채택될 수 있는 EPP의 설계 및 해석을 위하여 본 연구에서 확립된 방법이 적용가능하리라 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권2호
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• pp.63-68
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• 1978

일본에서 멸치를 어획하는데 보편적으로 쓰이고 있는 파치망의 성능을 알기 위하여 1/20 크기의 모형어구를 제작하여 해상에서 예인하여 실험한 결과는 대략 다음과 같다.1. 어구의 전저항 $R_p$(kg)과 끝자루만의 저항 $R_b$(kg)은 예망속도 v(m/sec)가 $0.3\leqv\leq0.7$의 범위에 있을 때는 $R_p=69.6 V_{I.66}$ $R_h=37 v^2$라고 표현된다. 2. 그물꼴로서는 끝자루가 구김살없이 전개되고 수비부분이 재래식과 같이 봉소마모양이 되지 않으며, 날개끝에 여분의 망지가 없는 점을 장점이라고 볼수 있다. 그러나 그물목줄 길이는 날개끝의 도개깊이, 뜸줄쪽 그물목줄 및 발줄쪽 그물목줄의 길이 사이에 피타고라스정리가 성립되도록 조정할 필요가 있고, 또 날개 끝에 지나치게 무거운 추를 채우는 것도 바람직하지 않은 것 같다. 또 자루(문턱과 천장망사이)의 전개 깊이의 끝자루의 그것에 대한 비는 2:1정도이며, 어구 크기에 비하여 그 비가 그다지 크지 않은 것 같다. 또 예인속도가 빨라지면 문턱 밭줄이 날개끝 보다 들어 올려지는데, 이것을 시정하기 위해서는 끝자루 장력의 전달방식을 개선할 필요가 있다고 보아진다.은 韓國에 도입 된지 반세기가 넘었다. 그 동안 漁法이 引寄網에서 引廻網으로 발달하였고 漁具材料중 일부가 함성섬유로 대치되 있으며, 揚網機에 의한 날개그물의 양망등 상당한 발달을 하였다. 그러나, 漁具의 기본 형태는 引寄網시대의 원형에서 크게 벗어나지 않은 채 그저 확대되어 온 것에 지나지 않으며, 그물그물은 여전히 人力으로서 揚網되고 있어서 省力化를 위한 漁具, 漁船, 漁撈裝備의 개량이 요망되고 있다. 權現網漁業에 관한 硏究로서는 在來式漁具의 그물꼴에 관하여 李 梁 徐 孫(1971)이 1/10 크기의 模型漁具로써 연구한 것 이외는 없다. 다만 1972년 부터는 기선권 현망 수산업협동조합에서 일본식 파치망을 도입하여 실지 조업 시험을 실시한 바 있으며, 재래식의 반정도의 인력으로서 조업이 가능하므로 보편화되는가 했더니 어획성능이 좋지않아서 계속되지 않았다. 그러나 이 漁具는 일본에서는 보편적으로 쓰이고 있는것이므로 다른형의 漁具의 개발에 앞서이 漁具의 장단점을 규명하여 새로은 漁具의 개발이 참고가 되게 하고자 그 것의 모형실험을 실시하였다.의 개발이 참고가 되게 하고자 그 것의 모형실험을 실시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.145-152
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• 2012

최근 지구온난화 문제가 대두되면서 신재생에너지 개발을 위한 여러 기술적인 해결책이 제시되고 있는데, 그 중 산업적으로 크게 주목을 받고 있는 분야가 바로 해양에너지이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 부존자원이 풍부하여 조력, 조류, 파력에너지에 대한 실용화 기술이 요구되고 있으며, 특히 빠른 조류흐름을 이용하는 조류발전은 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 친환경적인 발전 방법이다. 조류발전은 조수간만에 의해 발생되는 해수의 자연적인 수평 유체흐름을 로터 및 발전기를 설치하여 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산하는 발전 형태이다. 조류발전은 로터의 방향에 따라 크게 수평축 형태와 수직축 형태로 구별할 수 있으며, 발전량은 로터 단면의 크기와 조류속도에 따라 큰차이가 난다. 따라서 본 연구는 저수심형 100 kW급 수평축 조류발전 터빈의 성능해석을 위하여 상용 ANSYS-CFX를 이용하여 3차원 유동해석및 성능평가를 수행하였고, 유동해석을 통해 회전하는 로터 블레이드 표면 유선, 로터 주변 3차원 유동특성에 대해 고찰을 하였다. 그 결과 토크는 터빈의 날개가 증가함에 따라 증가하다가 TSR 3.77에서 최대토크가 발생하였으며, 그 이후 날개끝 속도비가 증가해도 토크는 감소하였다. 또한, 설계유속에서 0.38의 최대 출력계수를 얻었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.154-154
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• 2012

Many suggestions is offered to resolve global warming. Tidal current generation is producing power by switched tidal difference sea water horizontal fluid flow produced by tidal difference using rotor and generator. So, change the angle of inflow condition due to the entrance of efficiency are considered. We therefore investigated three dimensional flow analysis and performance evaluation using commercial ANSYS-CFX code for horizontal axis turbine. Then We also studied three dimensional flow characteristics of a rotating rotor and blade surface streamlines around a rotor. As a result, Cp was highest at TSR 5.5, especially the larger changes in the angle of inflow condition decreased efficiency.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.447-450
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• 2002

The purpose of this 3-D numerical simulation is to calculate and examine a 500 kW Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) power performance and 3-D rotor flow characteristics, which are compared to calculation data from Delft University. The experimental approach, which has been the main method of investigation, appears to be reaching its limits, the cost increasing relate with the size of wind turbines. Hence, the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and Navier-Stokes solvers is considered a very serious contender. We has used the CFD software package CFX-TASCflow as a modeling tool to predict the power performance and 3-D flow characteristics of a wind turbine on the basis of its geometry and operating data. The wind turbine with 40m diameters rotor, it was scaled to compare with the calculation data from delft university. The HAWT, which has eight-rpm variations are investigated respectively. The pitch angle is $+0.5^{\circ}$and wind speed is fixed at 5m/s. The tip speed ratio (TSR) of the HAWT ranging from 2.89 to 9.63.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.311-314
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• 2007

곤충의 날개짓을 모방한 공력특성 연구가 초소형 비행체의 설계 파라미터를 구하기 위하여 수행되었다. 한 쌍의 날개 모델은 초파리(rosophila) 날개짓을 모방하기 위하여 200배 확대하였으며, 두 쌍의 공간 4절 링크를 적용하였다. Weis-Fogh 메커니즘을 검증하기 위해 한 쌍의 날개모델은 후행회전(Delayed Rotation)의 움직임을 가지도록 설계되었다. 또한 양력 및 항력은 날개 끝 속도 기준 레이놀즈수 약 1200, 최대 받음각 $40^{\circ}$에서 측정되었다. 모델의 관성력은 99.98%의 진공 챔버로 측정되고 공기속에서 측정된 데이터에서 제거되었다. 본 연구에서 Weis-Fogh 메커니즘의 고양력 효과는 날개의 업스트로크 과정에서 나타났다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.32-39
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• 2002

The purpose of this 3-D numerical simulation is to calculate and examine the complex 3-D stall phenomena on the rotor blade and wake distribution of the wind turbine. The flow characteristics of 500kW Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) are compared with the calculated 3-D stall phenomena and wake distribution. We used the CFX-TASCflow to predict flow and power characteristics of the wind turbine. The CFD results are somewhat consistent with the BEM (Blade Element Momentum) results. And, the rotational speed becomes faster, the 3-D stall region becomes smaller. Moreover, the pressure distribution on the pressure side that directly gets the incoming wind grows high as it goes toward the tip of the blade. The pressure distribution on the blade's suction side tells us that the pressure becomes low in the leading edge of the airfoil as it moves from the hub to the tip. However, we are not able to precisely predict on the power coefficient of the rotor blade at the position of generating complex 3-D stall region.