• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.964-972
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• 2007

공기역학적으로 최대동력계수를 얻을 수 있도록 최적화된 블레이드를 장착한 수평축 풍력터빈 모델을 아음속 풍동에 장착하여 공력특성을 실험하였다. Upwind 방식과 downwind방식의 풍력 터빈 로터의 공력 특성을 비교하였을 때, 후자가 전자에 비해 측정토크의 교란이 더 크게 나타났으며, 이는 지지대에서 발생된 후류와 블레이드의 상호간섭이 원인으로 작용한다고 여겨진다. 블레이드 설치각이 0o인 경우에 설계 속도비 6에 해당하는 위치에서 최대 동력계수를 보여주고 있어 설계 조건을 잘 만족함을 알 수 있었다. 또한 음의 피치각 변화가 같은 값의 양의 피치각 변화에 비해 더 커다란 동력 감소가 발생되는 결과를 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.779-787
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• 2013

항공기 추진 시스템의 IR 피탐지성 감소 연구를 위해 항공기 노즐형상 변화에 따른 IR 신호의 영향성을 연구하였다. 이를 위해 가상의 아음속 무인기를 선정하고, 임무분석 및 성능 해석을 통해 엔진을 결정한 후 전체 임무를 만족시키는 원형 노즐을 설계하였다. 또한 다수의 설계변수를 적용하여 다양한 형상의 노즐을 설계하였다. 압축성 CFD 코드를 이용하여 열유동장 및 노즐표면 온도를 분석하였다. 또한 열유동장 해석 결과를 바탕으로 narrow-band 모델과 RadThermIR을 기반으로 하여 항공기 플룸 및 노즐표면 IR 신호를 계산하였다. 계산된 플룸 및 고체 IR신호를 분석, 비교하여 항공기 IR 신호 특성에 관한 정성적 정보를 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권5호
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• pp.359-367
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• 2018

회전익기가 하강 비행 시 발생하는 와류 고리 상태는 회전면 근처에 도넛 모양의 순환유동을 발생시키며, 추력 상실로 인한 기체의 추락을 유발한다. 본 논문에서는 무인 비행체의 종류 중 하나인 쿼드콥터의 와류 고리 상태에서의 유동장을 물리적으로 규명하였다. 한국항공우주연구원 1m 아음속 풍동에서 쿼드콥터의 하강 비행을 모사했으며, 유동장 계측을 위해 입자 영상 유속계(PIV)를 이용했다. 정지 비행 상태의 유도 속도를 운동량이론을 이용하여 추정하고, 이를 통해 와류 고리 상태를 유발할 수 있는 하강 속도의 범위에서 시험을 수행하였다. 또한 하강률에 따른 유동장 계측뿐만 아니라 프로펠러 간의 간격을 달리 주어서도 와류 고리의 발달 및 진행방향을 확인하였다. 더불어 본 연구 결과는 쿼드콥터 주변의 유속 측정을 통해서도 와류 고리 상태를 예측할 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.54-59
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• 2005

구동기의 백래쉬와 동강성을 고려한 미사일 조종날개의 비선형 공탄성 해석이 수행되었다. 아음속 비정상 공기력 계산을 위해 DHM을 사용하였고 최소상태접근법을 사용하여 근사하였다. 비선형 플러터 해석을 위해 백래쉬는 유격으로 모델하고 기술 함수법을 사용하여 선형화하였다. 또한, 동강성은 주파수의 함수로 모터의 운동방정식으로부터 계산하였다. 선형 및 비선형 플러터 해석 결과들은 공력탄성학적 특성들이 백래쉬와 동강성에 중요한 영향을 받는다는 것을 보여준다. 비선형 플러터 해석에서 다양한 제한 주기 운동이 선형플러터 속도 이하에서 관측되었다. 또한 플러터 특성과 응답을 시간영역에서도 조사하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.48-53
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• 2005

본 연구의 목적은 기계적인 전단층 자극방법을 이용 스월제트 혼합향상의 가능성을 고찰함에 있다. 이를 위해 기계적 자극장치가 설계, 제작되었다. 주요 구성품으로는 두개의 아음속 노즐, 스월 발생기, 그리고 유동 자극기 등이다. 실험은 다음과 같은 다양한 헬리컬 모드들에서 수행되었다; m=+0, m=$\pm$1, m=$\pm$2, m=$\pm$3, m=$\pm$4. 열선유속계를 이용한 plane 파동과 헬리컬 파동 자극에 따른 제트속도 측정이 이루어 졌다. 다양한 헬리컬 모드에서의 결과 값들이 기준 값(plane-wave)과 비교되었다. 획득된 결과는 3-D mesh plot 과 2-D contour plot으로 표현되었다. 이로써 새로 고안된 장치는 헬리컬 불안정파 자극에 대한 효과를 입증하였고 또한 결과적으로 스월제트의 혼합을 증진시켰다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권3호
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• pp.204-212
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• 2015

표적 대상 항공기의 적외선 lock-on range는 항공기의 생존성을 결정하는데 있어 중요한 요소이다. 본 연구에서는 무인항공기의 엔진 노즐 형상이 lock-on range에 미치는 영향에 관한 이론적 연구를 수행하였다. 이를 위해 가상 아음속 항공기의 임무 요구조건과 엔진 성능분석을 통한 형상 변형노즐을 고려하였다. 먼저 열유동장과 노즐 표면 온도분포를 해석한 다음, 적외선 신호 해석을 수행하였다. 또한 대기전파 모델인 LOWTRAN 코드를 이용하여 고도와 계절변화에 따른 대기투과율을 계산하였다. IR 유도 미사일의 센서 특성값을 가정하여 여러 노즐형상에 대한 lock-on 및 lethal envelope 계산을 수행하였다. 높은 세장비를 갖는 변형노즐의 경우 최대 55.3%의 lock-on range 감소가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.413-422
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• 2012

덕티드팬을 추진 장치로 사용하는 소형 무인항공기는 도심 및 협소한 공간에서 정찰 및 감시에 사용 가능하며, 프로펠러에 비해 높은 추진 효율과 추력 특성을 나타낸다. 덕티드팬 무인항공기의 운용 거리와 비행 시간을 증가시키기 위해서는 정지 비행 및 전진 비행시의 추력 특성연구가 중요하며 비행 안정성 확보를 위해서는 비정상 3차원 유동 특성 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 동익과 정익으로 구성된 덕티드팬의 설계 결과 검증과 안정적인 비행 특성을 확인하기 위해 덕티드팬의 추력 특성과 비정상 3차원 유동장을 계측하였다. 덕티드팬의 정지 및 전진 비행시의 추력 특성은 소형 아음속 풍동의 6분력 밸런스 시스템을 이용하여 측정되었고, 비정상 3차원 유동장은 $45^{\circ}$ 경사열선의 프로브 고정법에 의해 분석되었다. 덕티드팬의 덕트와 정익이 추력특성에 다소 큰 영향을 미치며, 정익에 의해 덕티드팬의 안정적인 비행이 가능함을 확인하였다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.27-33
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• 2005

전산유동해석을 이용하여 발사체 공력특성을 예측함에 있어서 발사체 기저부 영역 모델링에 따라 그 결과가 어떻게 달라지는가에 대하여 알아보았다. 기저부 영역 모델링 특성을 보기 위해 발사체 주변을 네 개의 영역으로 구분하고 이를 네 가지로 서로 조합하여 받음각 $6^{\circ}$에 대해 마하수를 0.4부터 2.86까지 변화시켜 가며 공력 계수를 산출하였다. 먼저 발사체 기저부 영역이 계산결과에 미치는 영향을 살펴보았을 때, 아음속 및 천음속 영역 해석 시, 기저부 영역 모델링이 반드시 필요함을 확인했다. 다음으로 풍동시험에 사용한 스팅의 영향을 살펴보았을 때, 스팅 형상을 고려하여 계산/보정한 결과가 전반적으로 풍동시험에 가장 근접했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권12호
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• pp.1061-1069
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• 2010

본 연구에서는 미세 간극을 지나는 압축성 내부 유동 문제에 대해 간략화된 축대칭 모형을 제안하였다. 수치 해석과 실험을 통하여 미세 간극에 의해 형성되는 고리 모양의 좁은 단면을 지나서 아음속 유동이 가속되어 발생하는 초킹 현상을 관찰하였다. 질량 유량과 차압 사이의 관계를 구하고, 대응되는 실험 결과와 비교하여 수치 결과의 타당성에 대해 논하였다. 또한 축대칭 압축성 Navier-Stokes 방정식의 수치해석을 통하여 초킹 이후의 초음속 제트 유동장의 형성 및 이의 회절을 가시화하였다. 본 연구를 통하여 자동차 동력계의 밸브 등 많은 응용 분야를 지닌 미세 간극의 축대칭 압축성 유동에 대한 물리적 이해를 확대하였다.