• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.554-559
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• 2016

본 논문은 EDISON CFD를 사용하여 스포일러가 장착된 무미익 BWB UCAV에 대하여 이차원 유동해석을 수행하였다. 무미익 형상은 일반적인 항공기보다 롤과 요 방향의 안정성과 조성성에 있어 불리한 특징을 갖는데 특히 이 착륙 시 고 받음각의 영역에서 발생하는 Pitch-up 현상이 항공기 안정성에 문제를 야기한다. 수직 미익 부재와 pitch-up 현상으로 인한 BWB형상의 UCAV가 지니는 단점을 보완하기 위해서 스포일러가 장착된 형상이 적용되기도 한다 본 연구에서는 윗면과 아랫면에 스포일러가 장착된 경우에 대해 전산유동해석을 수행하였다. 해석결과 윗면의 스포일러는 양력의 감소와 항력의 증가를 야기했으며, 아랫면의 스포일러는 양력과 항력을 모두 증가시켰다. 피칭모멘트의 경우 아랫면의 스포일러가 저받음각에서 안정성을 증가시켰다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.138-138
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• 2011

식생된 개수로에서 식생의 영향을 파악하기 위해 k-$\in$ 난류 모형을 이용하여 수치모의를 하였다. 식생의 영향을 고려하기 위해 항력항을 추가한 지배방정식을 구성하였으며, 지배방정식을 해석하기 위하여 유한체적법을 사용하였다. 수치모의에서 구한 식생된 개수로의 흐름구조를 기존의 수리실험 결과와 비교하여 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있다. 난류의 생성과 소멸을 수치모의한 결과, 부분구간 식생된 경우 식생높이 보다 낮은 구간에서는 후류에 의한 난류 생성이 지배적이며, 식생높이보다 높은 구간에서는 주로 마찰에 의한 난류 생성이 지배적임을 보였다. 기존의 연구들은 식생의 영향을 고려하여 개수로의 흐름을 연구한 예는 드물며, 현재까지 진행되어진 국내의 연구는 난류모형을 이용하여 식생된 개수로에서의 흐름 구조를 모의하였다. 따라서 난류흐름을 모의하는데 가장 보편적인 k-$\in$ 난류모형을 이용하여 식생된 개수로에서 수직방향으로의 흐름구조와 식생의 영향을 해석하는 것은 그 자체로도 의미 있는 연구이며, 앞으로의 환경수리 문제를 해결하기 위해 선행되어야 하는 연구이다. 식생된 개수로에서의 난류구조와 부유사 이동에 대한 식생의 영향을 비정상 1차원 수직모형으로 해석하였으며, 폐합문제를 위해 2-방정식인 k-$\in$ 난류모형을 사용하였다. k-$\in$ 난류모형에 식생에 의한 항력항을 더하여 지배방정식을 구성하였다. 수직방향에 대해 흐름방향 유속 u, 난류에너지 k, 그리고 난류에너지 소산율 $\in$의 분포를 구하고, 부유사에 대한 수송방정식을 풀었다. 식생된 개수로와 식생되지 않은 개수로에서의 유속분포, 난류강도, 레이놀즈 응력 분포와 난류의 생성과 소멸을 구하여 식생이 난류흐름에 미치는 영향을 분석하였다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.17 no.6
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• pp.64-68
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• 2014

This paper is intended to provide experimental data for the design of the small VAWT(vertical axis wind turbine). Three types(lift, drag, and hybrid) of the blade of VAWT are tested with digital wind tunnel in this study. From the test, the relation of power coefficient and tip speed ratio for the blades are evaluated and compared each other depending on the blade type. Especially, the characteristics of hybrid blade which is shown to be expanded in the market without any logical data is proposed in the relation of power coefficient and tip speed ratio. It is shown that the hybrid blade can be used to make higher starting torque with trade off of degradation of power coefficient.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.3
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• pp.243-247
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• 2015

The characteristics of the fluid force reduction of a square prism having a small triangular prism at the upstream side was investigated by measuring of lift and drag on the square prism The experimental parameters were the width ratios (H/B=0.2~0.6) of triangular prisms to the prism width and the gap ratios (G/B=0~3) between the square prism and the triangular prism. The drag reduction rate of the square prism was increased and then decreased with G/B in case of the same H/B, and was increased with H/B in case of the same G/B. The maximum drag reduction rate was represented by 78.5% at H/B=0.6 and G/B=1.5. The lift reduction rate of the square prism was hardly not affected by the width and gaps ratios, the average value was about 52.4%.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.7 no.1
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• pp.24-29
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• 2008

Aircraft fuel efficiency is one of main concerns to aircraft manufacturers and to aviation companies because jet fuel price has tripled in last ten years. One of simple and effective methods to increase fuel efficiency is to reduce aircraft induced drag by using of wingtip devices. Induced drag is closely related to the circulation distribution, which produces strong wingtip vortex behind the tip of a finite wing. Wingtip devices including winglets can be successfully applied to reduce induced drag by wingtip vortex mitigation. Winglet design, however, is very complicated process and has to consider many parameters including installation position, height, taper ratio, sweepback, airfoil, toe-out angle and cant angle of winglets. In current research, different shapes of winglets are compared in the view of vortex mitigation. Appropriately designed winglets are proved to mitigate wingtip vortex and to increase lift to drag ratio. Also, the results show that winglets are more efficient than wingtip extension. That is the reason B-747-400 and B-737-800 chose winglets instead of a span increase to increase payload and range. Drag polar comparison chart is presented to show that minimum drag is increased by viscous drag of winglet, but at high lift, total drag is reduced by induced drag decrease. So, winglets are more efficient for aircraft that cruises at a high lift condition, which generates very strong wingtip vortex.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.614-618
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• 2016

본 논문은 EDISON_CFD를 활용하여 화성에서 운용 가능한 풍력터빈에 대해 실험 및 개선 설계하였다. 본 연구에서는 화성의 중력 및 공기밀도 등 화성의 환경 데이터를 적용함으로써 풍력터빈의 형상을 새롭게 설계 하였다. 개선 설계는 기존의 풍력발전기 형상을 변형시키며 해석을 진행하였으며, 받음각과 형상에 따라 생성되는 토크를 확인하였다. 개선설계한 풍력터빈 모델은 단위 미터 당 약 8 W의 전력생산이 가능한 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.24 no.2
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• pp.73-84
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• 2020

To overcome ground congestions due to growing number of cars, a lot of companies have proposed personal aerial vehicle (PAV). Among PAV, electric vertical take-off and landing (eVTOL) aircrafts capable of vertical take-off and landing with electric power are drawing attention, and their configurations vary from multicopters to tilt ducted fans. This study tries to analyze the characteristics of each eVTOL design configurations. Parasite drag was calculated using component build up method for Vahana, Aurora, Volocopter representing each eVTOL PAV type of tilt-wing, compound, and multicopter. Wetted area and induced drag was calculated using OpenVSP and XFLR5 that are aircraft design and aerodynamic analysis software. The batteries used in the eVTOL PAV was assumed as Tesla 2170 batteries and flight ranges were calculated. Also, energy consumption and maximum flight time for the given mission profile including take-off and landing, cruising segments were compared for each eVTOL.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.30 no.3 s.246
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• pp.278-286
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• 2006

Experiments were conducted to estimate the performance of drag force type vertical axis wind turbine with an opening-shutting rotor. It was operated by the difference in drag force generated on both sides of the blades. The rotational speed was measured by a tachometer in a wind tunnel and the tunnel wind speed was measured by using a pilot-static tube and a micro manometer. The performance test for a prototype was accomplished by calculating power, power coefficient, torque coefficient from the measurement of torque and rpm by a dynamometer controller. Various design parameters, such as the number of blades(B), blade aspect ratio(W/R), angle of blades$(\alpha)$ and drag coefficient acting on a blade, were considered for optimal conditions. At the experiment of miniature model, maximum efficiency was found at N=15, $\alpha=60^{\circ}$ and W/R=0.32. The measured test variables were power, torque, rotational speed, and wind speeds. The data presented are in the form of power and torque coefficients as a function of tip-speed ratio V/U. Maximum power was found in case of $\Omega=0.33$, when the power and torque coefficient were 0.14 and 0.37 respectively. Comparing model test with prototype test, similarity law by advance ratio for vertical axis wind turbine was confirmed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1378-1382
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• 2007

과거에는 치수적인 측면에서 하상과 둔치에 자생하는 식생이 홍수시 하천의 통수능을 줄인다는 이유로 기피 대상이 됐으나, 근래에 들어 생활수준의 향상과 더불어 국민의 여가생활에 있어서 하천의 친환경적인 역할이 증대되고 있다. 하천에서의 식생은 토사의 침식을 억제하여 탁도를 줄이며, 수중야생 동 식물들의 서식처를 제공하고, 제방의 식생은 제방의 안정에 기여한다. 뿐만 아니라 식생은 첨두홍수량을 줄이는데 기여하고, 유출에 의한 오염물질을 여과시킨다. 과거에는 하천 식생을 고려하기 위해 Manning 공식 등을 이용하여 단순히 경험적으로 조도계수만을 증가시키는 방법을 사용하였다. 단순히 조도계수를 증가시킬 경우, 식생이 수로에 존재하면 전체적인 흐름저항은 증가하지만, 하상 전단력은 감소한다는 개념과 맞지 않게 된다. 또한 기존 식생수로에 관한 연구의 초점은 주로 수직모형에 의한 수직 흐름구조 변화에 있어 왔다. 하지만 수직모형을 실제 자연하천에 적용하기란 쉽지 않고, 실무적인 측면에서 비실용적이다. 따라서 본 연구에서는 실무적으로 적용성 및 활용도가 높은, 식생항력 개념을 적용시킨, 수심 평균된 2차원 수치모형을 개발하였으며, 직선수로에 식재구간을 설정하여 식생에 의한 흐름특성 변화를 살펴보았다. 식생이 존재함으로써 수면의 상승이 유발되었고, 비식재 구간에서의 평균유속이 상대적으로 높은 증가율을 보였다.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.9 no.2 s.35
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• pp.7-12
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• 2006

This study is to develop a system of electric power generation utilizing the wind resources available in the domestic wind environment. We tested drag-type vortical wind turbine models, which have two different types of blades: a flat plate and circular arc shape. Through a performance test, conditions of maximum rotational speed were found by measuring the rpm of wind turbine. The rotational speed was measured by a tachometer in a wind tunnel and the tunnel wind speed was by using a pilot-static tube and a micro manometer. The performance test for a prototype was accomplished by calculating power, power coefficient, torque coefficient from the measurement of torque and rpm by a dynamometer controller From the measurements for miniature turbine models with two different blades, the circular arc shape was found to Produce a maximum rotational speed for the same wind velocity condition. Based on this result, the prototype with the circular arc blade was made and tested. We found that it produces 500W at the wind velocity of 10.8 m/s and the power coefficient was 20%.