• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.753-760
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• 2007

3-D 날개짓 운동은 왕복운동과 회전운동으로 구성된다. 3-D 날개짓 운동은 왕복운동하는 동안 날개 길이방향의 유동이 발생된다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 회전에 의한 순환이 발생한다. 본 연구에서는 날개 길이방향 유동과 날개 회전이 3-D 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3-D 날개짓 운동과 2-D 병진운동을 비교하였다. 각각의 날개짓 운동에서 받음각과 레이놀즈수에 따라 공력을 측정하였다. 2-D 병진운동의 공력이 3-D 날개짓 운동의 공력 보다 크다. 하지만 3-D 날개짓 운동시 발생되는 양력은 왕복운동의 중반부에서 받음각 $50^{\circ}$까지 증가하였고 2-D 병진운동시 발생되는 양력은 받음각 $30^{\circ}$이상에서 감소하였다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 공력이 급격하게 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.14-21
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• 2006

직사각형 평판날개의 날개짓과 비틀림 운동을 해석하기 위하여 비정상 와류격자법(VLM)을 이용하였다. 단순 상하 및 피칭 운동하는 날개에 대한 해석결과를 실험 및 다른 수치해석 결과들과 비교하여 복잡한 날개짓 비행을 모사하는데 본 방법을 사용할 수 있음을 보였다. 날개짓 각 진폭이 $20^{\circ}$인 경우에 여러 가지 비틀림 각과 무차원 주파수 변화에 대하여 직사각형 평판 날개의 양력, 추력 및 추진효율을 계산하였다. 계산 결과를 분석하여 주기적으로 변하는 비틀림이 날개짓 날개의 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.905-911
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• 2011

초소형 작동기 기술의 발전과 함께, 초소형 플랩핑 날개짓 비행체 개발 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구에서는 경계요소법을 사용하여 히브진동운동하는 3차원 날개의 운동학적 매개변수인 진동 주파수 및 진폭과 기하학적 변수인 테이퍼 및 종횡비의 변화에 따른 양력 및 추력 특성을 연구했다. 날개짓 주파수가 1Hz 보다 작은 경우 진폭과 무관하게 양력이 발생하지 않았다. 추력계수 값은 날개짓 주파수와 히빙진폭이 클수록 값의 크기가 증가했다. 테이퍼 비와 종횡비가 큰 날개일수록 양력 및 추력 값이 크게 나타났다. 향후 피칭 및 플랩핑 운동 날개의 공력특성변화에 대한 연구를 수행할 예정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.509-516
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• 2007

본 연구에서는 틸트로터 항공기의 날개-로터 시스템의 수학적 모델링과 자유진동 제어에 대하여 고찰하였다. 날개에 부착된 로터는 수직방향에서 수평방향으로 또는 그 반대로 틸팅각을 변경시킬 수 있다. 로터의 틸팅각, 복합재료 날개의 섬유각, 로터의 회전속도를 변수로 하여 자유진동 특성 및 압전재료를 이용한 자유진동 제어 효과에 대하여 고찰하였다. 복합재료 날개는 상자형 박판 보로 모델링 하였으며, 플랩-래그운동 사이의 연성과 인장-비틀림 운동사이의 연성이 발생하는 CUS 구조로 가정하였다. 수치해석 결과와 그에 따른 결론을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.17-26
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• 2002

훈련기의 1/12 축소 날개반쪽 모델 및 1/16 축소 완제기 전체모델에 날개끝 불어내기 방향이 다른 3가지 슬롯(전방 35도 방향, 날개방향, 후방35도 방향)을 장착하고, 또한 3가지 불어내기 운동량 계수 (0. 004, 0.009, 0.017)의 변화를 받음각의 증가에 따라 양력과 항력의 공력특성의 변화를 비교하였고, 반쪽모델에서는 전체모델과 같은 방법으로 날개 윗면의 압력을 측정하여 기본형과 비교하였다. 실험결과 날개방향으로 불어내기를 하였을 경우와 불어내기 운동량 계수가 0.017인 경우가 가장 큰 항력감소와 양항비의 증가를 나타냈으며, 받음각 8도에서 가장 큰 항력감소율과 양항비 증가율이 있었음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.390-396
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• 2007

본 연구에서는 새의 날개운동을 모사하기 위하여 스마트 재료를 이용한 플래핑 날개를 설계 및 제작하였다. 날개는 복합재료 프레임과 유연한 PVC 표피 그리고 표면 작동기로 구성되어 있으며, 주요 날개운동으로서 날갯짓, 비틀림 그리고 캠버 운동을 선정하였다. 날개의 캠버를 변화시키기 위하여 Macro-Fiber Composite를 표면작동기로서 적용하였으며, 압전-열 관계식을 이용하여 MFC의 구조 응답을 해석하였다. 양력과 추력을 동시에 측정하기 위하여 두개의 로드셀로 구성된 시험대를 제작하였으며, 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 풍동실험을 수행하였다. 실험결과로부터 주요 양력은 기체의 전진속도와 피치각에 의존되며, 추력은 날갯짓 주파수에 의존됨을 확인하였다. 또한 MFC 작동기를 이용한 캠버효과를 통하여 정적조건에서 24.4%와 동적조건에서 20.8%의 충분한 양력증가를 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권11호
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• pp.18-25
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• 2006

비정상 공기력 측정이 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 모델의 위상차에 따른 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 잠자리 유형 모델의 플런징 운동에 의하여 발생된 공기역학적인 힘을 측정하기 위하여 로드셀을 사용하였다. 본 잠자리 유형 모델은 실제 잠자리와 동역학적으로 상사하며, 앞뒤날개는 각각 0°의 10°의 붙임각(incidence angle)을 가지고 있다. 다른 실험 조건은 다음과 같다. 자유류의 속도는 1.6 m/sec이고, 이와 관련된 시위 레이놀즈수 2.88×103이며, 앞뒤날개의 위상차는 각각 0°, 90°, 180°, 그리고 270°이다. 잠자리 유형 날개의 한 주기 동안 공기역학적 계수의 변화가 제시되었다. 연구 결과는 잠자리 유형 모델의 양력은 앞뒤날개가 downstroke 운동을 수행할 때 발생되며, 뒷날개가 downstroke 운동과정을 수행하면 양력 발생과 함께 항력도 발생한다는 것을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.1-7
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• 2003

본 연구에서는 3차원 대칭형 날개의 정상/비정상상대에서의 공기력 특성을 Vortex 패널법을 이용하여 수치적으로 연구했다. 이 프로그램은 날개 표면에 분포된 x, y 방향에 따라 선형적으로 변화는 와(Vortex)를 이용하는 프로그램을 기반으로 하여 3차원 날개 주위의 비압축성 포텐셜 흐름에 적용하였고 박리와 후류의 변형은 고려하지 않았다. NACA Airfoil 자료와 비교한 계산결과는 매우 만족스러운 일치를 보여주었다. 또한 갑작스러운 pitch-up운동과 일정한 각속도로 피칭운동을 하는 비정상 날개에 대해서도 본 방법을 적용하였다. 비정상 상태의 연구에서는 출발와류의 생성과 시간에 따른 위치를 고려함으로서 출발와류가 날개의 공기력 특성에 미치는 영향을 계산하였다. 본 방법은 피칭이나 플래핑, 회전익 해석등의 더 복잡한 경우에도 적용되어질 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.1-12
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• 2004

나비가 비행할 때 적용할 수 있는 프링-크래핑 (fling-clapping) 날개의 첫 번째 사이클 운동에 관한 흐름 가시화가 수행되었다. 본 수치적 흐름 가시화 연구에서는 프링-크랩-정지 (fling-clapping-pause), 크랩-프링-정지(clap-fling-pause)의 단계를 거치는 두 가지 형태의 날개 운동 해석을 위해 시간의존 Navier-Stokes 방정식을 이용하였다. 결과에서는 두개군의 분리와류 쌍과 그것들이 전개되는 과정과 같은 주요 흐름특성이 관찰되었다. 프링-크랩-정지 운동의 경우, 날개가 열리는 프링단계에서 시계반대방향의 강한 분리와류 쌍이 날개 사이의 열린 내부공간에 발달된다. 이어지는 크랩단계에서 분리와류 쌍은 열린 내부공간 밖으로 이동된다. 크랩-프링-정지 운동의 경우, 크랩 단계의 외부 공간에서 발달한 분리와 류 쌍은 뒤따르는 프링 단계에서 열린 내부공간내로 움직인다. 크랩-프링-정지 운동의 프 링 단계에서 발생된 열린 내부공간의 분리와류 쌍은 프링-크랩-정지 운동의 프링단계에서 발생된 열린 내부공간의 분리와류 짱보다 더 강한 와류 쌍임이 관찰되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.443-450
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• 2014

본 연구에서는 수중익 배치와 종모멘트 특성이 전몰형 수중익선의 종방향 운동 안정성에 미치는 영향에 대하여 Tandem 수중익 모형의 시험을 통하여 고찰한다. 먼저, Canard 날개배치를 가지는 Tandem 수중익 모형을 제작하고 수중익의 양력 및 항력 계측 실험을 수행하여 양력 및 항력 특성을 평가하였다. 또한 종방향 운동의 초기 안정성과 자기 안정성을 가지는 Tandem 수중익 모형의 날개 배치를 결정하였다. Tandem 수중익 모형의 종안정성 시험에서는 선수 및 선미 수중익의 종방향 간격 변화와 종모멘트의 자기안정성 변화에 따른 Pitch 및 Heave 운동 특성, 익주 상태의 종안정성을 평가하였다. 먼저, Canard 날개배치를 가지는 Tandem 수중익 모형을 제작하고 수중익의 양력 및 항력 계측 실험을 수행하여 양력 및 항력 특성을 평가하였다. 또한 종방향 운동의 초기 안정성과 자기 안정성을 가지는 Tandem 수중익 모형의 날개 배치를 결정하였다. Tandem 수중익 모형의 종안정성 시험에서는 선수 및 선미 수중익의 종방향 간격 변화와 종모멘트의 자기안정성 변화에 따른 Pitch 및 Heave 운동 특성, 익주 상태의 종안정성을 평가하였다. 실험 수행 결과 본 연구의 주요 결론의 다음과 같다. 종 모멘트 자기 안정성이 클수록 주어진 고정 pitch 각에서 pitch운동에 대한 자기안정성이 높다. 다음 종모멘트 자기 안정성이 클수록, pitch각도 변화에 따른 pitch운동 및 heave운동의 변동 폭이 상대적으로 작으며 종방향 안정성이 우수하다. 마지막으로 종모멘트 자기안정성이 클수록, 수중익 양력이 동일한 경우, Tandem 수중익의 안정적인 익주를 위해서는 충분한 종모멘트의 자기안정성을 확보하는 것이 필수적인 것을 시험을 통하여 확인하였다.