• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.252-261
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• 2024

수중운동체에는 필수적 기능을 담당하는 함교, 러더와 같은 다양한 부가물들이 장착된다. 이들 부가물과 선체의 접합부에는 유선의 박리로 인해 다양한 와류가 생성된다. 이러한 와류는 수중운동체의 추진기로 유입되어 수중방사소음의 증가와 같은 부정적 효과를 야기해 스텔스 성능의 향상을 위해서는 반드시 저감되어야 한다. 본 연구에서는 부가물과 선체의 접합부에서 생성되는 말발굽와류(HSV)와 뿌리와류(RV)를 저감하는데 효과적인 와류저감장치(VRD)에 대한 설계기준을 도출하였다. 먼저, 접합부 와류의 레이놀즈 상사특성 만족 여부를 분석함으로써 설계기준 도출에 부가물의 제원과 유속의 영향을 레이놀즈수로 대체하였다. 또한 VRD의 형상을 정의하기 위해 베지어 곡선을 활용해 VRD의 3차원 표면을 파라미터화하였다. 이후, 와류저감을 위한 VRD의 설계기준 도출을 위해 다양한 제원의 VRD의 와류저감 성능을 분석함으로써 최적의 길이 대 높이 비율이 선정되었다. 최종적으로 대상 범위의 부가물들에 대해 최적 비율을 만족하는 다양한 크기의 VRD 성능이 비교 분석되었다. 이를 종합하여 임의의 부가물에 대해서도 와류저감 성능을 나타낼 수 있는 VRD의 무차원화 설계기준이 도출되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.37-45
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• 2002

옆미끄럼이 있는 조건에서 LEX를 갖는 $65^{\circ}$ 후퇴각 삼각날개의 와류와 공력 특성을 실험적으로 연구하였다. 자유 유동속도는 40m/sec이고 이 속도와 날개뿌리 시위를 기준으로 한 단위길이당 레이놀즈 수는 $1.76{\times}10^6$이다. 받음각 범위는 $12^{\circ}$ 부터 $28^{\circ}$ 까지 이고, 시험된 옆미끄럼각은 $0^{\circ}$ , $-10^{\circ}$ , $-20^{\circ}$ 이다. 날개의 바람쪽에 있는 LEX 와류는 바람 반대쪽 LEX 와류보다 훨씬 더 강하고 날개면에 더 가깝게 날개 후류영역으로 진입한다. LEX 와류와 날개 와류는 서로 연동하여 집중되고 강한 와류를 형성하거나 날개 하류지역에서 붕괴된다. LEX 와류와 날개 와류의 상호작용으로 인하여 바람쪽 날개면에는 높은 흡입압력이 유지되고, 바람 반대쪽 날개면에는 낮은 흡입압력이 형성된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-8
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• 2002

자유류 속도가 40 m/sec 이고 날개의 뿌리시위에 기준한 레이놀즈수가 1.76${\times}$10$^6$인 상태에서 옆미끄럼이 삼각 날개 와류에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 받음각 범위는 16$^{\circ}$에서부터 28$^{\circ}$까지 이었으며 옆미끄럼각은 0$^{\circ}$, -10$^{\circ}$, 그리고 -20$^{\circ}$이었다. 옆미끄럼각은 바람쪽과 바람 반대쪽 와류 모두의 강도를 감소시키고, 바람쪽 와류의 붕괴를 촉진시킴이 관찰되었다. 옆미끄럼각 -10$^{\circ}$에서 바람 반대쪽의 와류는 받음각이 증가함에 따라 그 강도가 증가하였다. 이와 같은 옆미끄럼 조건에서 날개 와류의 비대칭적인 발달과 붕괴는 삼각 날개의 롤링모멘트를 어느 특정한 높은 받음각에서 급격히 바뀌게 할 수 있으며, 이는 일종의 롤링 모멘트 불안정성으로 간주할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.109-117
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• 2002

옆미끄럼이 있는 조건에서 LEX를 갖는 삼각날개의 와류 특성을 유동의 가시화에 의한 실험적 방법으로 연구하였다. 모델은 $65^{\circ}$ 후퇴각의 갖는 평판 날개이다. 자유 유동속도는 6.2 m/s이며, 이 속도와 날개뿌리 시위를 기준으로 한 레이놀즈 수는 $4.4\times10^5$ 이다. 받음각 범위와 옆미끄림각 범위는 각각 $16^{\circ}\sim28^{\circ}$와 $0^{\circ}\sim-15^{\circ}$ 이다. 미세수적과 레이저 평면광에 의한 가시화는 오공 프로브에 의한 측정으로부터 얻을 수 없었던 보다 자세한 와유동 구조를 관찰 할 수 있도록 하였다. 옆미끄럼각이 있는 경우, 바람쪽은 LEX 와류와 날개 와류의 상호작용과 붕괴가 촉진되는 반면, 바람반대쪽은 두 와류의 상호작용과 붕괴가 억제되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권2호
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• pp.17-24
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• 2003

본 논문은 $65^{\circ}$ 후퇴각을 갖는 삼각날개에 대하여 뿌리시위를 기준으로 한 레이놀즈수 $1.76{\times}10^6$에서 정상 풍동실험에 의한 결과를 보였다. 풍동실험은 총 188개의 압력공과 다채널 데이터 처리 시스템을 사용하여 날개 윗면에서의 압력 분포를 측정하였다. 날개 윗면에서의 압력분포의 분석으로부터 옆미끄럼각과 받음각이 날개의 공력 특성에 미치는 복합적인 영향에 대한 직관을 얻을 수 있었다. 옆미끄럼각이 있는 경우, 바람쪽 날개의 와류강도는 바람 반대쪽 날개의 화류강도보다 훨씬 강하였다. 이와 같은 좌우 날개의 비대칭적인 압력분포로 인하여 음의 롤링모멘트가 발생하였다. 하지만, 일정 범위의 받음각과 옆미끄럼각(${\alpha}$=$24^{\circ}{\sim}36^{\circ}C$, ${\beta}$=$-5^{\circ}{\sim}-15^{\circ}C$)에서는 롤링모멘트의 방향이 갑자기 바뀌는 롤링모멘트 역전현상을 관찰할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.922-926
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• 2004

1970년대부터 시작된 산업화와 도시화는 국토 전반에 걸쳐서 개발을 촉진시켰으며, 그 결과로 나타나기 시작한 홍수재해와 용수부족은 보다 많은 저수시설을 요구하게 되었다. 즉, 홍수유출을 저감시키기 위해서 유역의 저류기능을 강화시킬 수 있는 댐 건설은 이수적인 측면에서 안정적인 용수공급을 보장해주는 수단으로 겸용되어 왔으며, 특히 다목적댐이 건설되면서 하도의 첨두홍수유출량을 줄이는데 크게 기여해 왔다. 댐에 의해 홍수가 사실상 사라진 댐 하류에서는 유사이송이 줄어들면서 주수로는 좁아지며, 낮아진다. 홍수가 없어진 주변 홍수터에는 식생이 활착하여 그 폭이 점차 커지고 하상은 높아진다. 과거 댐 건설 전까지 불안정했던 작은 독려 사주에도 홍수가 없어지면서 식생이 뿌리를 내리게 되고 이로 인하여 식생에 의한 난류변화와 와류의 형성으로 주변에 유사의 퇴적이 증가하게 된다. 결과적으로 식생이 활착할 수 있는 면적이 확장되면서 사주는 점차 넓어진다. 특히, 홍수터나 사주의 외딴 관목 식생에 의한 주변 하상의 세굴, 미립토사의 퇴적, 하상재료의 분급효과는 생태 서식 측면에서 귀중한 휴식처나 피난처를 제공하게 된다. 따라서 본 연구에서는 하도의 상류에 댐이 건설되고 난 후에 댐하류의 하도에서 발생하고 있는 식생 메카니즘과 이로 인한 조도증가와 유속저하 및 홍수소통능력의 저감현상을 규명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.337-345
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• 2008

연구에서는 NACA4412익형으로 이루어진 주날개에 NACA0012플랩이 장착된 아음속 벽면효과 모형(SWIM)의 날개 표면 3차원 압력 분포를 압력감응페인트를 이용하여 시험적으로 연구하였다. 한국항공우주연구원의 아음속 풍동에서 레이놀즈수 3.1x105의 조건에서 시험 모형의 받음각 변화에 따른 날개 윗면 및 아랫면의 압력 분포를 측정하였다. 그 결과 받음각이 증가함에 따라 날개 윗면에서의 최저 압력 지점이 뿌리에서 끝단으로 이동을 하는 것을 관찰하였고, 날개 끝단의 뒷전에서도 끝단 와류를 일으키는 압력이 매우 낮은 지점도 관찰되었다. 그러나 실속각 이후인 받음각 15도의 경우 끝단 뒷전에서는 압력이 낮은 지점이 계속 관찰되었으나 그 이외의 부분은 스팬 방향 압력 분포가 편평하였다. 압력감응페인트와 더불어 압력공을 사용하여 날개의 코드 방향 2차원 압력분포도 측정 하여 비교하였고 두 시험에서 측정된 각 압력계수들의 차이의 평균은 약 0.077임을 확인하였다.