• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.10-17
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• 2004

본 연구에서는 헬리콥터의 전진비행성능 향상에 필수적인 로터블레이드의 동적실속성능을 향상시키기 위한 수동제어기법에 대한 연구를 수행하였다. 로터블레이드의 동적실속성능을 향상시키기 위해서는 블레이드 익형에 발생하는 유동박리에 대한 제어를 통해 양력 특성과 피칭모멘트 특성을 동시에 향상시켜야만 한다. 본 연구에서는 실제구현이 용이한 고정 앞전Droop과 Gurney 플랩을 심한 동적실속영역에 대해 동시에 적용하여 기존의 동적실속 제어기법에 비해서 탁월한 양력성능 향상 및 피칭 모멘트 성능 향상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.1-11
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• 2006

본 연구에서는 연속적 블로잉 요소들의 변화가 낮은 레이놀즈 수를 가지는 유동장에서 NACA 0015 익형 주위의 유동제어 및 익형의 실속제어에 미치는 영향에 대하여 비정렬 격자계를 사용하는 수치적 기법을 이용하여 살펴보았다. 실속 이전의 받음각들에서 연속적 블로잉 요소들의 변화에 따른 공력계수 및 모멘트 계수의 변화를 통하여 각 요소들의 유동제어 효과를 살펴보았으며, 각 요소들의 변화에 따른 실속각의 변화를 통하여 실속제어 효과를 살펴보았다. 실속이전의 받음각에서 비교적 강한 세기의 블로잉을 수행하면 항력의 증가를 동반한 양력의 증가가 나타났다. 앞전부근에서의 적절한 세기의 연속적 블로잉은 실속이전의 각에서 양력의 증가를 나타내고, 실속제어 특성을 보였다. 블로잉 제트의 방향이 유동제어를 하지 않았을 때의 블로잉 슬롯 주변 유동의 방향과 일치하는 경우가 가장 좋은 유동제어 특성을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권6호
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• pp.10-17
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• 2006

NACA23012익형에 대하여 synthetic jet을 이용하여 박리 제어를 수행하였다. 공력특성의 향상을 위해 앞전 droop과 plain flap의 박리 부근에 synthetic jet을 위치시켰다. 고 받음각에서 앞전 박리의 발생으로 인한 실속을 앞전 droop의 작동과 이때 발생하는 앞전 박리를 synthetic jet으로 효과적으로 지연시킬 수 있고, 또한 실속 특성을 개선 할 수 있음을 확인하였다. 양력의 향상을 위하여 plain flap을 장착하였고, 이때 발생하는 박리를 synthetic jet으로 지연시켜 제어면의 작동 효율을 증가 시킬 수 있음을 확인하였다. 앞전 droop과 plain flap으로 구성된 간단한 고양력 장치에 발생하는 박리를 synthetic jet으로 제어함으로 실속을 지연시킴과 동시에 실속 특성을 향상시키고, 최대 양력의 증가로 fowler flap에 버금가는 공력특성을 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.11-19
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• 2005

본 연구에서는 진동 운동하는 익형의 동적실속 특성을 향상시키기 위하여, 고정 앞전 Droop과 Gurney 플랩의 크기와 위치에 대한 최적설계를 수행하였다. 고정 앞전 Droop이 모멘트 특성의 개선에 효율적이나 양력특성의 저하를 유발 할 수 있다. 반면에 Gurney 플랩은 양력특성의 향상을 가져오지만, 모멘트특성을 악화시키는 특성이 있다. 고정앞전 Droop의 설계변수는 상호 보완적인 특성을 갖는 위치와 각도를 설정하였으며, Gurney 플랩은 그 길이를 설계변수로 설정하였다. 또한, 동적실속과 같이 비선형성이 강한 문제의 설계를 위해서 고차 다항식의 반응면 기법과 민감도 기반의 최적설계 기법을 사용하였다. 최적화는 양력과 모멘트 특성이 동시에 개선되도록 수행 하였다. 설계 결과 동적실속의 양력, 모멘트 및 항력특성의 향상을 가져올 수 있었으며, 가변 앞전 Droop과 Gurney 플랩을 결합한 능동제어장치에 버금가는 동적실속 제어 효과를 갖을 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.10-20
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• 2002

본 논문에서는 최적화 방법을 이용하여 동적 실속을 제어하는 방법을 제시하고자 한다. 비정상 공력 민감도 해석코드는 2 방정식 난류 모델을 사용한 비정상 압축성 Navier-Stokes 해석코드로부터 직접 미분법을 사용하여 개발되었다. 목적함수는 해석이 수행되는 전시간에 대한 것보다는 매 순간의 값을 사용하였다. 매 순간의 목적함수에 대한 구배값은 민감도 해석코드를 사용하여 얻었고, 최적화는 매 시간마다 간단한 건형 직선 조사방법(linear line search)을 이용하였다. 제어 변수는 익형의 노즈 반경, 최대 두께와 흡입을 사용하였다. 계산결과는 동적 실속을 제어하는데, 본 논문에서 제시한 최적화 방법이 효과적이라는 것을 보여주고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.1-8
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• 2005

이차원 타원형 날개꼴에서 펄스제트 브로잉에 의한 박리 제어 효과에 대하여 연구하였다. 박리 유동의 능동제어기술 개발을 위하여 압축공기를 사용하는 연속제트/간헐제트 엑츄에이터를 설계제작하여 타원형 날개 풍동 실험 모델에 장착하였다. 아음속 유동에서 날개 주위 유동장의 PIV 측정과 유동의 가시화을 통하여 간헐제트 브로잉의 타원형 날개의 실속제어 효과와 실용성에 대해 실험연구를 수행하였다. PIV 실험 결과 제트 브로잉에 의해 난류 후류 영역과 박리 버블의 크기를 현저하게 감소시킴으로써 박리제어가 가능함을 보였다. 간헐제트는 연속제트보다 박리제어에 보다 효과적이었다. 간헐제트의 주파수를 증가시키면 보다 높은 받음각에 이르기까지 난류 박리 후류를 효과적으로 억제할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.609-617
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• 2014

풍력터빈 블레이드의 가변 피치제어는 풍력발전기의 과풍속 영역 설계에 있어 중요한 요소로 알려져 있으나 원가문제 때문에 소형 풍력터빈에는 적용되지 못하고 실속제어가 많이 적용되고 있다. 하지만, 블레이드 주변의 난류 때문에 설계된 실속이 구현되지 않는 실속지연 현상이 종종 발생되고, 이에 따른 풍력 블레이드의 과회전과 발전기의 과출력 위험이 발생하고 있다. 이에 따라 블레이드에서 발생되는 공력으로 피치가 변하고 스프링의 복원력으로 복귀되는 수동형 피치제어 모듈이 주목 받고 있다. 본 연구에서는 회전하는 블레이드의 익형에서 발생되는 양력과 항력을 이용하여 회전면으로 작용되는 토크와 블레이드의 Flap 방향으로 작용되는 추력을 계산하는 방법을 제시하고, 이러한 힘들의 크기를 여러 가지 익형에 대해 비교하였으며, 블레이드의 피치모멘트를 정량적으로 산출하여 수동 피치제어 모듈의 설계자료로 활용될 수 있도록 하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.34-34
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• 1998

차세대 비행체가 갖추어야 할 요건으로 다양한 작동 범위에서 다목적으로 사용될 수 있어야 한다는 점이다. 비행체는 작전시 초음속으로 순항해야 하며, 폭탄으로 손상된 비행장에서도 이륙하여 작동할 수 있도록 짧은 이륙과 착륙 거리를 가져야 하기 때문에 현재 비행체보다 더 큰 받음각에서 작동하여 비행시 뛰어난 기동성을 가져야 한다. 제어력을 향상시키기 위해서 받음각과 동압에 의존하지 않고 큰 제어 모멘트를 제공하는 차세대 방법은 엔진의 배기가스를 원하는 비행 방향으로 제어하는 것으로 이러한 방법을 추력 편향 제어(Thrust Vector Control)라고 한다. 기존 공력에 의한 비행 자세제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, 실속을 피해야하기 때문에 공기력을 이용한 날개 및 비행체의 받음각에 한계가 있어 비행체의 선회능력을 제한하며 고공에서 저속비행 하는 경우에는 공기의 밀도가 낮고 동압이 작게 작용하여 선회능력은 낮아진다. 그러나, 추력 편향 장치는 공력을 이용하지 않고 추력을 이용하기 때문에 실속에 의한 제한이 없어 큰 받음각(70$^{\circ}$-90$^{\circ}$)으로 선회할 수 있어 월등한 기동성을 발휘할 수 있다. 이러한 추력 편향 장치 중 제트 베인형은 소형화가 가능하고, 하나의 노즐로 수직, 수형 및 횡 방향의 3축 제어를 할 수 있어 많이 사용되고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.405-412
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• 2012

높은 효율의 풍력터빈 블레이드을 위해 와류 셀이 장착된 에어포일의 정지상태 및 동실 속 상태에서의 유동제어 특성을 수치적으로 연구하였다. 수치기법은 Roe의 flux-difference-splitting을 사용한 격자점 중심 유한체적법과 이중시간 전진 기법을 사용하는 내재적 시간적분법을 사용하였다. 계산결과 와류 셀을 장착한 경우 셀 내부의 부압으로 인해 양항비증가를 얻을 수 있음을 확인하였다. 동실속의 경우 셀 내부의 와류에 의해 hysterisis 현상을 상당히 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.115-119
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• 2004

The effect of a continuous blowing or suction on an oscillating 2-D NACA0012 airfoil was investigated numerically for the dynamic stall control. The influence of control parameter variation was also studied in the view point of aerodynamic characteristics. The result showed that the blowing control kept a higher lift drag ratio before stall angle but the dynamic stall angle was not exceed to without control result. As the slot position was closer to leading edge, the positive control effect becomes greater. The stronger jet and the smaller jet angel made more favorable roles on the control performance. In the cases of the suction, the overall control features were similar to those of the blowing, but dynamic stall angle was increased, i.e. suction was more effective to control dynamic stall. It was also founded that the suction control was showed better control effect as the slot position moves to trail edge within thirty percentage of chord length. In the simulation for the jet strength and the jet angle control, the same tendencies were observed to those of blowing cases.