• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.2
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• pp.137-148
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• 2014

A multi-rotor is an autonomous flying robot with multiple rotors. Depending on the number of the rotors, multi-rotors are categorized as tri-, quad-, hexa-, and octo-rotor. Given their rapid maneuverability and vertical take-off and landing capabilities, multi-rotors can be used in various applications such as surveillance and reconnaissance in hostile urban areas surrounded by high-rise buildings. In this paper, the unified dynamic model of each tri-, quad-, hexa-, and octo-rotor are presented. Then, based on derived mathematical equations, the operation and control techniques of each multi-rotor are derived and analyzed. For verifying and validating the proposed models, operation and control technique simulations are carried out.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1329-1330
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• 2015

본 논문은 무인항공기의 한 종류인 쿼드로터의 고장허용 제어기를 제안한다. 라그랑지안 방정식을 이용하여 쿼드로터를 모델링하고 인접한 두 로터가 작동하지 않는 경우에 쿼드로터에 작용하는 힘을 고려한다. 두 로터가 작동하지 않는 경우에 몸체의 평형을 유지하기 위한 고장허용 제어기를 제안하고, 리아프노프 정리에 입각하여 제안한 제어기를 입력한 경우 쿼드로터가 점근적으로 안정하게 되는 것을 보인다. 두 로터가 작동하지 않는 쿼드로터에 제안한 제어기를 입력하여 모의실험을 시행하고, 이를 통해 제어기의 우수성을 입증한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.184-191
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• 2000

본 연구에서는 국내 10MW급 기력발전소의 소형 터빈 로터에 대한 응력 해석을 실시하였다. 터빈 로터의 기하학적 형상, 증기의 온도 및 압력 등의 기동조건 변화, 로터 재료의 온도에 따른 물성값 등을 고려하여 대류 열 전달계수를 계산하는 사용자 부프로그램을 구성하였으며, 이를 바탕으로 열해석을 실시하여 로터의 온도 분포를 결정하였다. 이 온도분포 조건에서 시간 경과에 따른 열응력 해석을 실시하여 로터의 응력 분포를 결정하였으며 그 결과 취약부위에서의 응력변동 범위 및 가동중 정상상태 응력수준을 결정하였다. 이 취약부위의 응력값과 운전이력을 이용하여 크리프 수명과 피로수명을 계산하고 로터의 잔여수명을 결정하는 방법을 논의하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.9
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• pp.16-26
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• 2005

The aerodynamic design of a proprotor for the Smart UAV adopting tiltrotor aircraft concept is conducted in this study. Since proprotor of tiltrotor aircraft is operated at both rotary and fixed wing mode with single configuration rotor, the proprotor has to be designed to meet performance requirements for both flight modes. The aerodynamic design of proprotor is accomplished by combining three sources of data - the proprotor performance data, the aerodynamic data of vehicle, and the performance data of engine. The performance analysis code for proprotor is based on the combined momentum and blade element theory and validated by comparison with the TRAM data. In order to design configuration for a proprotor satisfying requirements for both rotary and fixed wing mode, various kind of performance maps are constructed for many performance and configuration parameters. From the analysis the twist angle of 38 degrees and the solidity of 0.118 are decided to be the optimal geometric parameters for both operating conditions.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.12
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• pp.1011-1018
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• 2021

This numerical study conducts the modeling and the hover performance analyses of coaxial co-rotating rotor(or stacked rotor), using a rotorcraft comprehensive analysis code, CAMRAD II. The important design parameters such as the index angle and axial spacing for the coaxial co-rotating rotor are varied in this simulation study. The coaxial co-rotating rotor is trimmed using the torque value of the upper rotor of the previous coaxial counter-rotating rotor or the total thrust value of the previous coaxial counter-rotating rotor in hover. The maximum increases in the rotor thrust is 1.84% for the index angle of -10° when using the torque trim approach. In addition, the maximum decreases in the rotor power is 4.53% for the index angle of 20° with the thrust trim method. Thus, the present study shows that the hover performance of the coaxial co-rotating rotor for e-VTOL aircraft can be changed by the index angle.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.196-198
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• 2007

1MW급 듀얼로터(Dual rotor) 풍력발전 시스템을 충남 서천군 서면 마량리 서천화력발전소 회사장 부지에 지난 2007년 5월 설치를 완료하였다. 듀얼로터 풍력발전 시스템은 기존의 싱글(Single) 로터 시스템과 달리 바람의 이용율의 극대화를 위해 2개의 로터 시스템으로 구성되어 있으며, 실시간으로 변하는 바람의 방향에 로터의 방향이 향하도록 프리요(Free yaw)를 실현하였다. 본 연구에서는 1MW급 듀얼로터 풍력발전 시스템의 특징과 구성에 관한 전반적인 사항에 대해 소개하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.620-623
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• 2009

여러 해양에너지 중 유체의 빠른 흐름을 이용하는 조류발전은 서해안과 남해안에 적용하기에 적합하며 해양환경의 영향을 최소화 하면서 많은 에너지를 연속적으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 조류발전에서 1차적으로 에너지를 변환시키는 로터는 조류발전시스템의 주요한 장치중의 하나로 여러 변수에 의해 그 성능이 결정된다. 블래이드 수, 형상, 단면적, 허브, 직경 등 여러 요소를 고려하여 로터를 설계하며, 설계정보와 실험데이터를 바탕으로 수치모델을 구현하여 실험에서 직접 계측할 수 없는 로터 주변의 유체현상 및 간섭영향 등을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 변화하는 유속에 따른 HAT 로터의 시동속도, 회전수를 측정하여 로터 형상과 허브-직경비가 다른 로터의 성능을 고찰하고, 이를 수치모델로 구현하여 로터주변 유동변화를 연구하였다.

• 한국기계연구소 소보
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• s.16
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• pp.17-28
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• 1986

전열교환기는 최근 대형건물 및 생산공장 등의 에너지 다소비 장소의 공기조화설비의 에너지 절감기기로서 크게 각광 받고 있다. 그 중에서도 특히 알루미늄 박판에 실리카-겔 분말을 코팅한 Honey comb형 로터는 현열 및 잠열 즉 전열을 흡수할 수 있어 폐에너지 회수용 전열교환기의 전열소자로서 점차 이용되고 있다. 그러나 국내에서는 현재까지 전열교환기의 핵심부품인 상기 로터를 전량 수입에 의존하여 왔다. 본 연구에서는 백륜공업(주)와 공동출연으로 실리카-겔 분말 코팅된 알루미늄 소재 박판만 수입하여 성형공정 기술을 개선, 향상시켜 국산로터의 시제품을 제작하고 그 성능을 시험하여 수입로터와 비교, 평가하였다. 연구결과, 국산개발 알루미늄 로터 시제품의 전열효율이 수입로터 보다 급배기 조건에 따라 1~5%정도 향상되었다. 또한 알루미늄 로터의 최적운전조건(11-13 r.p.m) 및 급배기 공기량비에 대한 적정조건도 연구결과로 얻어졌다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.8
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• pp.597-609
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• 2020

These days, the coaxial rotor system is used for various purposes like UAVs, Mars exploration helicopters, and the next-generation high-speed rotorcraft. A number of research projects on aerodynamic performance of rotor systems, including the coaxial configuration have been made previously. On the contrary, research on rotor blade deformation has been mainly carried out regarding the single rotor system, where such effort has not been enough on the coaxial system. Nonetheless, in case of the coaxial system, blade deformation analysis is much more important because of the complex air flow around the rotors, and that the distance between the two rotors is a key factor affects aerodynamic performance of the entire system. For these reasons, an experimental study on rotor blade deformation of the coaxial system was conducted using the Stereo Pattern Recognition(SPR) technique, one of the state-of-the-art of photogrammetry method. In this research, a small-scale coaxial rotor test stand designed by Korea Aerospace Research Institute(KARI) was used. With the same test stand, performance of the coaxial configuration had been studied before the experimental study on blade deformation, in order to find the relation between performance and blade deformation of the rotor system. Results of the performance test and the deformation study are presented in this article.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.6
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• pp.429-439
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• 2013

The purpose of current study is to develop the rotor analysis solver and perform a rotor aerodynamic analysis in the wind fence. To this end, the rotor analysis solver based on actuator disk model was employed. To consider the asymmetric effect of the rotor in the wind fence, the flapping motion analysis was conducted with blade element theory for the effective angle of attack calculation. The validation cases which are the rotor with wall and ground were accomplished by developed solver. The decrease of rotor performance by wind fence was confirmed. The wind fence configuration was suggested which guarantees more than 95% rotor performance compared with the no fence case.