• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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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.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권5호
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• pp.335-342
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• 2020

스텔스 성능을 향상시키기 위해 꼬리날개를 제거한 무미익 항공기는 러더(rudder)를 대체하여 스포일러(spoiler)를 활용하여 방향조종을 수행한다. 짧은 시간에 스포일러 작동을 반복하는 경우 비정상적(unsteady)이고 비선형적인 공력특성이 발생하여 항공기 비행성능에 역효과(adverse effect)를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 dynamic mesh 기법을 적용한 전산해석을 통하여 스포일러 전개에 따른 에어포일의 비정상 공력 특성을 해석하였다. 스포일러 전개 속도, 장착 위치, 전개 스케줄(deployment scheduling) 변화에 따른 공력특성을 분석하여 스포일러의 동적 작동에 따른 역효과를 감소시킬 수 있는 방안을 검토하였다. 스포일러 장착위치 및 전개 방식의 적절한 선정을 통해 스포일러 동적 역효과를 감소시킬 수 있음을 확인하였으며, 에어포일 형상최적화를 통한 역효과 감소방안에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 이러한 동적 공력 데이터는 향후 무미익 형태의 항공기 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.219-225
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• 2015

선박 분야에서 이산화탄소($CO_2$) 배출을 줄이고 연료 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 항해하는 선박의 공기 저항을 줄이기 위한 에어 스포일러를 장착하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 대형 선박에 적용될 수 있는 복합재 에어 스포일러의 체결부를 설계하고, 이에 대한 정적, 피로강도를 평가하였다. 하중은 선박의 운항 중 발생하는 청파(Green Water Pressure) 0.1 MPa이 에어 스포일러에 수직하게 가해지는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러는 유리섬유 면재에 발사 코어를 갖는 샌드위치 형태로 제작하였고, 여러 개의 샌드위치 패널이 셀(Cell) 형태로 강(Steel) 프레임에 볼트로 체결되는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러와 프레임의 체결부는 베어링 파손을 가지도록 설계하고, 정적(베어링) 시험과 피로(4점 굽힘) 시험을 수행하였다. 시험 결과 개발된 에어 스포일러는 정해진 외부하중을 견딜 수 있는 충분한 안전여유를 갖는 것을 확인하였다. 개발된 에어 스포일러는 조만간 대형 상업용 선박에 적용될 예정이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.146-159
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• 2016

본 연구에서는 정상흐름 하에서 스포일러가 부착된 해저파이프라인의 자가매설 기구를 분석하기 위하여 유체역학적 특성을 고정도로 해석할 수 있는 Navier-Stokes Solver(LES-WASS-2D)를 이용하였다. 본 논문에서 적용하는 수치모형의 타당성 및 유효성을 확보하기 위하여 기존의 스포일러 유무에 따른 파이프라인 주변의 흐름특성을 나타낸 수리모형실험결과와 비교 분석하였다. 그리고 입사유속, 스포일러의 제원 및 배치에 따른 파이프라인 주변의 수리특성(유동, 와동, 압력)과 작용력 특성을 수치적으로 분석하였다. 그 결과 1차적으로 해저파이프에 스포일러가 부착된 경우에 투영면적이 증가함으로 인하여 배후로 빠져나가는 유속이 커지고, 동시에 배후에서 발생하는 후류에 기인한 강한 와동이 발생한다. 그리고 2차적으로는 스포일러의 영향으로 상하 비대칭적인 유동 및 와동장이 발생하고, 이로 인해 비대칭적인 압력장이 형성된다. 이것은 파이프에 작용하는 힘의 비대칭성을 증가시켜 하향의 유체력을 크게 발달시킨다. 이와 같은 두 가지의 큰 원인으로 인하여 스포일러 부착형 해저파이프라인이 자가매설 되는 것으로 이해된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.689-694
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• 2018

최근 친환경 자동차 개발과 함께 대기 오염 문제 대응을 위해서 자동차 연비 개선은 차량 개발에 있어서 매우 중요하다. 개발 차량의 연비 향상을 위한 요소 중 차량 외관을 타고 흐르는 공기 흐름과 차량 후부에서의 공기 유동 현상은 중요한 요소이다. 특별히 SUV(Sports Utility Vehicle) 차량의 차량 후부 공기 유동은 리어 스포일러 설계 시 고려해야 하는 중요한 설계 항목 중 하나이다. 본 연구에서는 차량의 공기 유동에 영향을 주는 리어 스포일러의 제어 인자를 정하고 각 제어 인자의 공기 유동 특성에 대한 민감도를 시험을 통하여 비교 분석하고, 유동 저항력을 감소시킬 수 있는 스포일러의 최적 제어 인자를 결정하였다. 결정된 최적 제어 인자를 이용한 시험 모델을 만들어 시험평가하고 그 결과 값에 대한 S/N비와 평균값을 분석하여 제어 인자 값을 변경하였다. 변경된 최적 제어 인자 값을 이용한 개선 모델을 다시 제작하고 유동 시험을 실시하여 공기 저항력 감소 효과와 원가절감 효과를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권6호
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• pp.422-428
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• 2019

수직미익이 없는 전익기 형상은 낮은 레이더반사면적(RCS) 특성으로 인해 최근 UCAV를 위한 대표적인 형상으로 대두되고 있다. 무미익 전익기 형상은 방향축 관점에서 보면 정적으로 불안정하면서도 이를 효과적으로 제어하기 위한 수직 조종면이 없다는 두 가지 난제를 모두 갖고 있다. 이같은 형상을 제어하기 위해서는 추력 벡터링을 적용하거나 날개의 항력차이를 이용하는 드래그 러더(Drag Rudder) 형태의 에일러론 또는 스포일러 등을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 전익기 형상의 횡방향축 공력특성 및 드래그 러더 중 스포일러 형태의 조종면에 대한 공력특성을 설명한다. 또한, PI 구조의 제어설계 기법을 사용하여 전익기의 횡방향축 운동을 효과적으로 제어할 수 있음을 제시하고, 비행시험을 통하여 설계된 제어기로 안정적인 비행이 가능함을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.126-133
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• 2003

The aerodynamic characteristics of automobiles have received substantial interest recently. Detailed knowledge of the vehicle aerodynamics is essential to improve fuel efficiency and enhance stability at high-speed cruising. In this study, a numerical simulation has been carried out for three-dimensional turbulent flows around a commercial bus body. Also, the effect of rear-spoiler attached at rear end of bus body was investigated. The Wavier-Stokes equation is solved with SIMPLE method in general curvilinear coordinates system. RNG $k-\varepsilon$ turbulence model with the MARS scheme was used for the evaluating aerodynamic forces, velocity and pressure distribution. The results showed details of the three-dimensional wake flow in the immediate rear of bus body and the effect of rear-spoiler on the wake structure. A maximum of 14% reduction in drag coefficient was achieved for a model with a rear-spoiler.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1825-1829
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• 2004

A numerical simulation was performed of flow behind a squareback car with a rear spoiler. Influence of the rear spoiler on drag force has been studied. A lattice Boltzmann method was utilized to portray the unsteady aerodynamics of wake flows. The pressure distributions were employed to examine the vortex formation mode against the rear spoiler. It was found that the separation flow at roof end and c-pillar makes three dimensional vortex structures and the rear spoiler increases pressure on the rear glass surface.

• 한국기계가공학회지
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• 제5권3호
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• pp.17-22
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• 2006

Sunroof is getting widely used in automobiles since it maintains, compare to window, better air circulation as well as less noise while driving in high speed. In this study, we consider an electronic control type spoiler sunroof which slides backward after tilting a rear part of a glass. Installing a wind deflector on the sunroof reduces noise much more effectively. The height of the wind deflector is designed using a boundary theory related to incompressible air layer. The developed wind deflector is investigated experimentally by measuring a wind noise. When the height of the wind deflector is designed by a fixed type, the sunroof maintains a very quiet interior noise over a certain driving speed, nevertheless it produces relatively loud noise in low driving speed.

• 대한방사선치료학회지
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• 제14권1호
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• pp.71-77
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• 2002