• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.41-49
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• 1999

초고속선의 추진기로 새로이 주목받고 있는 공기유입 물제트 추진기에 대한 타당성을 검토하였다. 본 추진기는 벤틸레이션 상태에서 작동되므로 완전캐비테이션 단면을 사용하여 로터를 설계하였다. 즉 쐐기형(wedge type) 단면과 캐비테이터형(cavitator type) 단면을 갖는 로터 2종류를 설계 제작하여 모형시험을 수행하였다. 로터는 일반적으로 덕트-프로펠러에서 채택하고 있는 Kaplan형 프로펠러 형상을 선택하였다. 캐비테이션 터널 시험부를 개조하여 공기유입 물제트 추진기의 단독특성시험을 수행하였으며, 레이져 유속계를 이용하여 노즐 내부 속도를 엄밀하게 계측하였다. 단독특성 시험은 개조된 캐비테이션 터널의 시험부에서 수행되었으며 완전침수(fully-submerged)상태와 자유분출(free-jet)상태에서 수행되었다. 자유분출상태에서는 후류공기가 유입되어 벤틸레이션 현상이 발생하였으며, 특히 캐비테이터형 단면을 갖는 KP447 로터의 경우 낮은 전진계수에서 작동시킬 경우 완전캐비테이션이 발생하여 성능특성이 크게 변화하였다. 날개 압력면의 뒷날 부근에 높이가 다른 띠를 각각 부착시켜 양력 증가장치로 사용하였으며 이에 의한 추력과 토오크 변화를 계측하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.228-235
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• 2010

본 논문에서는 틸트로터 항공기의 회전익 모드에 대한 자율비행 유도제어 알고리즘을 적응제어기법을 이용하여 설계하는 것이다. 이를 위해 우선 출력기반 근사적 궤환선형화 기법을 통하여 알고리즘의 내부루프를 구성하고 그로부터 발생하는 모델오차를 단일 은닉층-신경망을 적용하여 상쇄하였다. 그리고 리아푸노프 안정성 이론에 따른 적응제어 갱신법칙은 선형 관측기를 기반으로 설계하였다. 나아가 외부루프는 경로점 유도법칙으로부터 생성되는 궤적을 추종하도록 하였으며 특히 엄밀한 자동착륙 궤적추종 성능 향상을 위하여 방향각 및 비행경로각 시선유도법칙을 설계하였다. 틸트로터 비선형 모델 시뮬레이션 결과는 콜렉티브 입력에서 보이는 순간적인 작동기 포화현상 이외에는 만족할 만한 안정성과 추종성능을 보여 주고 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.492-497
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• 2011

일반적으로 헬리콥터는 양력, 추력 그리고 힘을 발생시키기 위해 로터 시스템을 사용하기 때문에 공력환경이 매우 복잡하다. 블레이드 와류 간섭과 같은 비정상 공력 환경이 발생한다. 이러한 비정상 공력 환경은 진동하중과 높은 공력소음을 유발한다. 진동하중과 공력소음은 로터 블레이드 회전수에 N 배의 해당하는 주파수 (N/rev)를 갖는다. 하지만 스와시 판과 피치링크로 이루어진 전통적인 로터 조종계통은 블레이드가 1 회 회전하는 동안 한번의 조종 변위를 발생시킬 수 있기 때문에 그러한 진동하중을 조절하기에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 능동 제어 기법들이 개발되었다. 능동 제어기법은 임의의 주파수로 블레이드의 피치 각을 조종할 수 있다. 본 논문에서는 비정상 공력 하중을 변화시키기 위해 능동 제어기법 중 한 가지인 능동 뒷전 플랩 블레이드의 설계를 수행하였다. 능동 뒷전 플랩 블레이드는 에어포일의 캠버를 변화시키기 위해 작동기에 의해 구동되는 뒷전 플랩을 장착한다. 뒷전 플랩을 작동시키기 위해 블레이드 내부에 위치 압전 작동기를 사용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.752-761
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• 2014

뛰어난 기동성으로 인한 최근 쿼드로터에 대한 관심의 증대는 다양한 형태의 멀티로터 비행체의 개발 및 상용화를 이끌었으며, 레져용으로 사용자들이 쉽게 사용할 수 있는 다양한 쿼드로터 제품들이 등장하고 있다. 이 중에서 최근 Parrot사에서 제작한 AR.Drone은 사용자를 위한 내부 안정화 루프를 탑재하고 있기 때문에 초보자들도 쉽게 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 AR.Drone의 시스템을 이용하면 다양한 형태의 다수 무인기 시스템을 쉽게 구축할 수 있다. 이러한 특성을 바탕으로 한국항공우주연구원에서는 다수의 AR.Drone을 이용한 실내 군집비행 연구를 진행 중에 있다. 이러한 다수의 무인비행체를 이용한 실내 군집비행을 위해서는 개개의 비행체에 대한 위치제어 및 서로간의 충돌을 방지하기 위한 알고리즘이 필요하다. 이를 위해서 본 논문에서는 다수의 실내 무인기의 원활한 기동을 위해 개발한 충돌회피 기동 제어기를 소개하고자 한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권spc호
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• pp.22-30
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• 2020

복합재 헬리콥터 로터 블레이드는 두께방향으로의 강도가 부족한 구조적인 특성으로 인해 외부 물체의 충돌에 의해 내부 구조물에 손상이 발생하기 쉬운 단점을 지니고 있다. 따라서 복합재 블레이드의 피로 평가 시 외부 물체의 충돌에 의해 발생하는 결함과 강도저하 현상을 함께 고려해야 한다. 이를 위해 내결함 안전 수명(flaw tolerant safe-life) 및 파손안전(fail-safe) 개념을 이용한 피로평가 방안이 1980년대부터 적용되었으며, 최근에는 회전익 항공기의 감항기준에 위의 두 개념이 손상허용(damage tolerance) 평가 방안으로 대체되었다. 본 논문에서는 회전익 항공기에 사용되는 섬유강화 복합재 로터 블레이드를 중심으로 피로수명을 평가하기 위한 관련규정을 분석하고, 국내 헬기 개발사업 등을 통해 적용된 사례들을 검토함으로써 충격손상을 고려한 섬유강화 복합재 로터 블레이드의 피로 평가 방안을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.38-46
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• 2022

가스터빈 림 씰 연구의 주요 목표 중 하나는 고온의 주 유동 유입을 차단하여 디스크 내부의 열 손상을 방지하는 것이다. 이를 위해 지금까지 림 씰의 형상에 대한 연구와 함께 이를 개선하기 위한 연구도 수행되었다. 또한, 실제 터빈에 림 씰 형상을 적용하기 위해서는 터빈 작동 시에 발생할 수 있는 다양한 상황에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 회전부 림 씰 위치의 두께가 변화하는 상황에 대해 연구하였다. 연구는 반지름 방향으로 로터 림 씰이 상향된 경우와 림 씰 내부 방향으로 로터 디스크가 확장된 상황을 모사하여 진행하였다. 그 결과, 유입되는 이차유동의 양에 따라 각 경우에서 서로 다른 내부 압력과 씰링 성능 및 유동이 발생함을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제22권2호
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• pp.79-86
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• 2006

As the gerotor set with ideal profile meshes too tight, the reduction in the size of the rotor is generally adopted for a smooth operation. In this paper, a method of the profile modification for providing clearances was proposed. The meshing properties of the gerotor were analyzed and the non-boundary section of the inner rotor was identified, which denoted that the adjacent chambers were in the same pressure state. Clearances were imposed on the non-boundary section of the inner rotor, and then the profile of that section was modified as a composite curve of arcs. The other sections of the inner rotor were also interpolated as arcs. Thus, the whole profile of the inner rotor was designed as a composite curve of arcs.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.204-211
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• 2015

본 논문에서는 블레이드와 같이 세장비가 크고 초기 비틀림이 존재하는 복합재료로 구성된 날개 구조물에 대한 이차원 단면의 차원축소와 복원관계를 이론적으로 기술하고 이를 이용한 복합재료 로터 블레이드의 효율적인 설계 과정을 기술하였다. 차원축소와 복원해석 수치해석 프로그램인 VABS를 이용하여 단면해석을 수행하고 연성이 고려된 강성행렬과 질량행렬을 중립점에 연결하여 블레이드의 특성을 포함한 1차원 보 모델링을 구성하였다. 1차원 보 모델을 통해 블레이드의 거동을 확인하고 내부하중을 계산하여 단면위치에서 변형률 복원을 수치적으로 계산하고 이산화 된 단면에 수치적으로 매칭하여 시각적으로 형상화하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권2호
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• pp.64-67
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• 2020

In the conventional gerotor design, the circular arc tooth of the outer rotor is first introduced, and then the inner rotor profile is generated by simulating the outer rotor motion while the inner rotor is fixed. The profile generation of tooth meshing exhibits relativity; therefore, the outer rotor profile can be generated by the movement of the inner rotor. In this study, we propose the design of a gerotor with a pin-tooth inner rotor. First, the pin-tooth inner rotor is devised, and then the outer rotor profile is generated. The profile of the inner rotor is simply composed of equally arranged pins along a circle. The root of the inner rotor is designed as a conjugated arc of two pins. The trajectory of the pin center is obtained by the inner rotor operation, and then the outer rotor profile is determined as a parallel curve of the trajectory. In this gerotor design, the inner rotor has a simple configuration, and contact occurs between the pin parts of the inner rotor and the whole profile of the outer rotor. This affects the material selection and machining process. The pin tooth can be used to design the outer and inner rotors, enabling a double gerotor mechanism corresponding to a planetary gear system.

• 유변학
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• 제4권2호
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• pp.107-115
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• 1992

전방향족 에스테르계 열방성 액정중합체(LCP) 벡트라(Vectra)와 폴리카보네이트 (PC)를 무게비 30/70으로 구성한 고분자 블렌드를 확장되는 다이를 통하여 압출한후 압출쉬 트의 탄성 및 점탄성 특성을 만능시험기(UTM)와 동적기계적 스펙트로터(RDS)를 이용하여 측정하였다. 블렌드의 기계적 특성은 기지재인 PC의 ductility에도 불구하고 순수 LCP보다 도 더 brittle하였다. 그러나 탄성률이나 인장강도 모두 PC보다 훨씬 높게 나타나 보강효과 가 확인되었다. 이러한 보강효과는 복합계 내부에서 스스로 형성된 직경 2~10$\mu$m 정도의 거대 섬유소 그리고 거대 섬유소는 다시 직경 0.05$\mu$m 정도의 미세섬유로서 구성된 형태학 적 특성으로 설명될수 있었다. 한편 블렌드의 점탄성 거동은 마치 entanglement coupling이 높은 계의 특성과 비슷하였으며 시편의 위치에 따른 특성변화는 관찰되지 않았고 순수산 LCP의 점탄성 특성과 아주 유사하였다.