• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.513-520
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• 2014

무인비행체는 소형화, 경량화가 중요하기 때문에 동력장치에 한계가 있다. 공력성능을 향상을 위해 항공기의 크기나 무게에 영향을 주지 않는 블레이드의 형상의 변화를 주는 것이 가장 효율적이다. 본 연구에서는 제자리 비행을 하는 멀티로터 무인비행체에 있어 단일 로터 블레이드의 테이퍼 비율, 비틀림 각도 등에 따른 추력성능의 변화를 전산유동해석 시뮬레이션을 통해 수행하였다. 전산유동해석 코드인 ADINA-CFD 를 통해 얻은 수치 결과를 깃 요소 이론(blade element theory, BET)과 비교하였으며, 블레이드의 형상 변화가 추력성능에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.83-90
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• 2017

복합형 로터항공기의 터보샤프트 엔진에 대한 성능해석을 수행하였다. 복합형 로터항공기의 개념으로 팁제트 방식과 덕티드팬 방식의 형태를 이용하였다. 터보샤프트엔진에 대한 성능해석은 Gasturb 12 소프트웨어를 이용하여 수행하였다. 팁제트 방식의 항공기는 주어진 임무조건에서 최대출력 약 1,600 hp 대가 요구되며, 덕티드팬은 설계점에서 약 1,000 hp 대의 출력이 요구된다. 이것은 팁제트의 경우 제자리비행 시 부가적인 보조압축기 구동이 필요하며, 동력장치에 높은 출력을 요구하고 있기 때문인 것으로 파악된다. 또한 연료소모량의 경우 팁제트 방식이 덕티드팬에 비해 약 2.8배정도 소모되어 연료 효율 측면에서 덕티드팬 방식의 항공기가 보다 우수한 특성이 있음을 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.29-38
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• 2015

본 연구에서는 초음속 충동형 터빈의 노즐과 1단 로터 사이 축 간극 거리를 달리하며 3차원 비정상 유동해석을 수행하고 초음속 터빈의 성능 특성을 분석하였다. 계산결과는 기존의 초음속 터빈 효율 경향과 잘 일치하였으며 특정 축 간극 구간에서 효율의 급격한 감소를 보이고 그 이후에는 큰 변화가 없는 구간이 존재함을 확인하였다. 로터 앞전에서 발생하는 충격파의 영향이 노즐 끝단에 전달이 되는 정도에 따라 터빈 내의 여러 성능 특성이 달라짐을 살펴보았고 터빈 스팬 별 손실 특성에서 축 간극이 커질수록 허브 영역에서의 손실이 증가하고 미드스팬 이상의 영역에서 손실이 감소함을 보였다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.39-44
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• 2005

로터의 성능 예측 검증을 위해 tilt rotor aeroacoustic model(TRAM)에 대한 3차원 CFD 해석을 수행하였고 로터 파워 효과에 의한 영향을 분석하기 위해 수치해석을 행하였다. 수치 기법은 multiple reference method(MRF)와 sliding mesh technique을 사용하였다. TRAM 실험치와 비교 결과 정지 비행시에는 수치해석이 실험보다 적은 추력을 예측하였고 전진 비행시에는 실험결과와 매우 유사한 결과를 예측하였다. 로터효과를 고려한 비행체의 양력은 감소하고 항력 및 피칭 모멘트는 거의 변화가 없는 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권6호
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• pp.1-9
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• 2006

본 연구의 목적은 여러 가지 비행 모드 상의 로터 성능을 효율적으로 예측하는 것이다. 헬리콥터의 공력 특성을 예측하기 위한 비정상 source-doublet 패널 기법 기반의 수치 기법을 개발하였다. 후류의 형상 예측에는 시간 전진 자유후류모델이 사용되었다. 점성에 의한 확산을 고려한 후류의 roll-up 모사를 위하여 후류의 doublet 패널은 같은 강도의 와류고리로 대체하여 계산하였다. 후류와 양력면의 충돌 문제는 표면격자 내부에 들어간 와류고리의 포텐셜값을 제거하여 해결하였다. 제자리비행의 해석 시에 나타나는 와류 불안정성의 해결에는 slow starting과 vortex core growth 모델을 사용하였다. 로터 공력 해석 프로그램은 제자리비행과 전진비행에 대한 실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 실험치와 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.185-186
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• 2018

에어보트(Air boat)는, 판옥선처럼 선체 밑바닥이 편평한 형태로 되어있어 물위는 물론 일반 선박이 갈 수 없는 얕은 수면, 개펄, 빙상, 늪지수풀 위를 달릴 수 있는 모터보트의 한 종류이다. 선체상부 뒤쪽에 장착된 로터의 회전에 의한 풍력으로 추진되며, 로터 바로 뒤에 방향키가 있다. 선체 재질로는 스틸, FRP가 주로 사용되고 있으며 최근 알루미늄, 탄소섬유의 적용이 늘어나고 있다. 수상크루징, 낚시, 스쿠버 등에 활용되며, 선저의 독특한 형상으로 인해 군사용, 인명구조용, 수산물수송용 등으로도 사용된다. 이 연구에서는 12인승 비미니탑 에어보트를 설계, 제작하고 해상 시운전을 실시하였다. 또한 소음저감을 위해 머플러를 설계 제작하고, 35노트에서 75~78dB 수준으로 성능을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.811-814
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• 2010

테라 스케일의 대용량 로터 시뮬레이션 데이터는 그 크기가 매우 크기 때문에 일반 PC에서는 가시화하기에 곤란한 경우가 많다. 또, 로터 시뮬레이션 데이터는 매우 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 초보자가 이 데이터에서 vortex와 같은 중요한 정보를 뽑아서 가시화하는 데에는 많은 어려움이 있어왔다. 본 논문에서는 일반 PC에서 가시화하기 어려운 거대용량의 로터 시뮬레이션 데이터를 고성능 가시화 클러스터와 VTK를 이용해서 빠르게 가시화하고자 한다. 한 대의 PC를 이용해서 가시화했을 경우에 비해 클러스터를 이용해서 병렬처리를 했을 경우 약 20배의 성능 향상을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.393-394
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• 2009

최근 컴퓨팅 성능의 급격한 발전으로 이를 통해 생산되는 데이터의 크기 역시 매우 커지고 있다. 이는 로터 시뮬레이션 분야에서도 마찬가지인데, 과거에는 백만개 정도의 격자 데이터 정도만을 다루었던 것에 비해 최근에는 1억개 이상의 격자 데이터를 다루려는 시도가 계속되고 있다. 그러나 이렇게 생산된 대용량의 시변환(time-variant) 유동 데이터는 그 크기가 매우 크기 때문에 일반 PC에서는 실시간으로 가시화하기에 곤란한 경우가 많다. 또, 이러한 로터 시뮬레이션 데이터는 매우 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 초보자가 이 데이터에서 vortex와 같은 중요한 정보를 뽑아서 가시화하는 데에는 많은 어려움이 있어 왔다. 본 논문에서는 일반 PC에서 가시화하기 어려운 대용량 로터 시뮬레이션 데이터를 고성능 가시화 컴퓨터와 VTK를 이용해서 빠르게 가시화하기 위한 방법을 서술한다. 또, 복잡한 데이터 내부의 중요한 정보들을 자동으로 빠르고 간편하게 표출하기 위한 방법을 제안한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-11
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• 2012

자동회전하는 로터의 성능 해석이 수행되었다. 과도모사법에 의해 주어진 속도와 샤프트각, 그리고 콜렉티브 피치 조건에서 정상 자동회전 상태를 판정한 후 정상 자동회전에 대한 추력계수와 양, 항력계수를 계산하는 방법을 연구하였다. BET 기반으로 적분된 순간추력으로부터 평균추력을 구하는 방법을 고찰하였다. 해석 기법을 풍동 실험된 로터에 적용하여 모델 로터를 해석한 후 실험 결과와 비교하였다. 해석에는 레이놀즈수 및 레이놀즈수-마하수의 함수로 Navier-Stokes 해석된 두 종류의 2차원 에어포일 공력 데이터를 사용하였고, 그 차이는 정량적으로 비교 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3135-3140
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• 2010

본 논문은 에서는 5 kWh 복합재 플라이휠 로터를 설계/제작 하고, 회전 시 복합재 로터에 발생되는 변형률 분포와 로터의 파손 속도를 측정하기 위해 회전 시험을 수행하였다. 회전 시험 시 블루투스 방식의 무선 통신시스템을 이용하여 복합재 로터의 반경방향과 원주방향의 변형률을 실시간으로 측정하였다. 측정된 로터 변형률과 미리 예측된 로터 변형률을 비교하여 초기 로터 설계를 검증하였다. 복합재 로터는 파손속도인 22,000 rpm보다 11 %낮은 19,499 rpm에서 파손 되었다. 파손은 축과 복합재 로터를 연결하는 허브에서 발생하였다. 본 논문은 일반적인 관점에서 로터의 성능을 검증하였고, 고속 회전하는 복합재 로터의 예상치 않은 파손 위험을 입증하였다. 플라이휠 에너지 저장 시스템 설계 시 복합재 로터 뿐 아니라 허브 설계에도 특별한 주의가 요구된다. 플라이휠 에너지 저장 시스템을 실시간으로 관찰하기 위해서, 특히 높은 원심력을 받는 동안에도 작동 될 수 있는 무선 통신 시스템 개발이 앞으로 선행 되어야 한다.