• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.26-26
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• 2000

본 연구에서는 풍력발전기용 복합재 회전날개의 설계단계에서 공력 설계 후 결정되어진 공력 형상을 기초로 하여 구조적 형상설계를 수행 할 때에 여러 가지 경우의 형상을 해석하여 이중 설계요구조건에 적합한 경우를 채택하는 시행착오 방법으로 인한 비효율적인 요소를 배재 하기 위해 고전 적층판 이론을 기초로 한 해석 프로그램을 사용하여 예비설계를 수행하는 수정된 설계절차를 제안하였으며 예비설계단계에서 신속하고 신뢰성 있는 해석결과를 얻을 수 있었다.(중략)

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.17 no.1
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• pp.75-82
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• 2011

Marine current energy is one of the most interesting renewable and clean energy resources that have been less exploited. Especially, Korea has worldwide outstanding tidal current energy resources and it is highly required to develop tidal in-stream energy conversion system in coastal area. The objective of study is to investigate harnessing techniques of tidal current energy and to design the a 100 kW horizontal axis tidal turbine using blade element momentum theory with Prandtl's tip loss factor for optimal design procedures. In addition, Influence of Prandtl's tip loss factor at local blade positions as a function of tip speed ratio was studied, and the analysed results showed that power coefficient of designed rotor blade using NACA 63812 was 0.49 at rated tip speed ratio.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.5 no.3
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• pp.32-39
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• 2000

3차원 Euler 방정식과 adjoint법을 이용한 공력설계코드를 개발하였으며, 이를 초음속수송기의 주날개 설계에 적용하였다. 표면형상의 변화를 위해 Hicks-Henne함수를 사용하였으며, 내부격자점의 수정을 위해 타원형방정식법을 이용하였다. 나셀의 수직이동과 관련되지 않은 설계변수에 대해서는 내부격자점의 이동을 무시함으로써 계산시간을 크게 단축할 수 있었다. 양력과 날개단면두께를 일정하게 유지하면서 항력을 최소화하도록 단면형상을 최적화하였으며, 성공적인 결과를 얻음으로써 본 설계시스템의 타당성 및 효율성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.22-22
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• 1997

무공해 에너지원은 화석에너지의 고갈과 환경오염의 심각한 문제로 인하여 절실히 요구되고 있는 실정이다. 그중 풍력발전 시스템은 타 에너지원에 비해 여러 가지 측면에서 유리한 점을 가치고 있다. 본 연구에서는 500Kw급 풍력발전 시스템을 개발함에 있어, 적합한 공력 성능 및 구조성능을 가지는 회전날개 설계과정을 수행하였다. 공력설계는 운용지역의 풍황을 고려하여 회전날개의 외형을 결정하였고 이를 바탕으로 공력성능해석이 수행되었으며, 구조설계는 복합재료를 사용하여 쉘-스파 구조를 갖도록 설계하여 굽힘 및 비틀림 그리고 피로수명에 대한 구조해석이 수행되었다. 그 결과 4m/s의 미풍에서도 운용가능하며, 12m/s에서는 정격출력 550Kw를 생산할 수 있는 형상이 설계되었고, 또한 20년 이상의 피로수명이 확보되었으며, 공질 등의 동적인 문제도 발생하지 않음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.10-10
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• 1998

본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

• Composites Research
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• v.30 no.1
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• pp.52-58
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• 2017

This paper presents the optimum design methodology for composite wing structure which automatically calculates the safety margin using optimization framework integrating failure modes. Particularly, its framework is possible to optimize sizing procedure to prevent failure mode which has the greatest effect on reducing the sizing time of composite structure. The main failure mode was set as the first ply failure, buckling failure mode, and bolted joint stress field, and the margin was calculated to minimize the weight. The design variable is a laminate sequence database and the responses are strain, buckling, bolted joint stress field. The objective function is the mass of the wing structure. The results of buckling analysis were compared using the finite element model to verify the robustness and reliability of Composite Optimizer.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.8
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• pp.758-766
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• 2010

The design procedure of Solar Power UAVs is complicated because the configuration and required power for flight must be considered simultaneously as the supplied power is influenced by the wing area. In order to minimize trial and error for the Solar Power UAVs design, a systematic sizing method is proposed which can be used to determine whether a Solar Power UAV is feasible for a given mission, and to derive preliminary dimensional specification of it. The sizing procedure begins with initially assumed wing area because the power, lift, and drag of the wing are directly proportional to it. The assumed wing area and mission requirements are then used to determine step by step the airfoil specifications including lift coefficient and drag coefficient, weight, required power, and wing area. This procedure is iterated for each newly assumed wing area until the error between the assumed wing area and calculated wing area becomes significantly small enough. This sizing methodology was applied to previously developed Solar Power UAVs for validation purposes, resulting in good agreement. The methodology was also applied to determine the dimensions and specifications of the Solar Power High-Altitude Long-Endurance UAV.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.9
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• pp.761-770
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• 2007

In this study, a swirl generator using delta wing was developed in order to simulate total pressure distortion and flow angle distortion. The delta wing was used for $65^{\circ}$-degree sweep back angle to satisfy the design performance for vortex core position, total pressure distortion(DC90) and swirl angle. To extend the swirling flow area, a $45^{\circ}$-degree vortex flap have applied to the delta wing. The swirl generator satisfied the design requirement of distortion coefficient in the flow distortion test to be applied to the simulation duct, and the performances of distortion for vortex core position and swirl angle using CFD(computational fluid dynamics) analysis results that was verified by flow distortion test results.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.4 no.1
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• pp.22-29
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• 2000

In this study, the 750㎾ scale composite blade for the horizontal axis wind turbine system was designed and manufactured, and it was tested and evaluated by the specific structural test rig. In the test, it was found that local bucklings at the trailing edge of the blade and excessive deflections at the blade tip were happened. In order to solve these problems, the design of blade structure was modified. after improving the design, the abrupt change of deflection at the blade tip was reduced by smooth variation of the spar thickness and the local buckling was removed by extending the web length. The modified design was analyzed by the FEM, the safety and stability of th blade structure.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.54-63
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• 2022

Recently, electric propulsion aircraft with various propeller mounting positions have been under construction. The position of the propeller relative to the wing can significantly affect the aerodynamic performance of the aircraft. Placing the propeller in front of the wing produces a complex swirl flow behind or around the propeller. The up/downwash induced by the swirl flow can alter the wing's local effective angle of attack, causing a change in the aerodynamic load distribution across the wing's spanwise direction. This study investigated the influence of the distance between a propeller and a wing on the aerodynamic loads on the wing. The swirl flow generated by the propeller was modelled using an actuator disk theory, and the wing's aerodynamics were analysed with the VSPAERO tool. Results of the study were compared to wind tunnel test data and established that both axial and spanwise distance between the propeller and the wing positively affect the wing's lift-to-drag ratio. Specifically, it was observed that the lift-to-drag ratio increases when the propeller is positioned higher than the wing.