• 한국전산유체공학회지
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• 제10권3호
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• pp.1-8
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• 2005

In this study, unsteady aerodynamic analyses of a wedge-type airfoil based on nonlinear piston theory and Euler equations have been performed in supersonic and hypersonic flows. The third-order nonlinear piston theory (NPT) to calculate unsteady lift and moment coefficients is derived and applied in the time-domain. Also, unsteady flow quantities are obtained from the two-dimensional time-dependent Euler equations. For the CFD based unsteady aerodynamic analyses, an arbitrary Lagrangean-Eulerian (ALE) formulation for the Euler equations is used to calculate flow fluxes in the computational flow field with moving boundaries. Numerical comparisons for unsteady lift and moment coefficients are presented between NPT and Euler approaches. The results show very good agreements in the high supersonic and hypersonic flows. It means that the present NPT can be efficiently used to predict unsteady aerodynamic forces ol wedge type airfoils with dynamic motions in the high supersonic and hypersonic flow regimes.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.193-196
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• 2004

Numerical optimization method of long endurance airfoil has been performed with a RSM(Response Surface Method) for smart UAV wing design. For the base line airfoil, NACA 64621 airfoil was selected and optimized to satisfy long endurance condition for smart UAV Aerodynamic coefficients required for RSM are obtained by using 2-D Navier-Stokes solver with Spalart-Allmaras turbulence model. The optimized airfoil showed increased maximum lift and endurance factors together with reasonable thickness ratio.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제1회(2012년)
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• pp.9-12
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• 2012

현재 각 나라에서 고고도 무인항공기에 대한 관심이 높아지고, 우리나라 또한 여러 가지 형상의 고고도 무인항공기를 개발하기위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 고고도 무인항공기에 사용되는 에어포일의 공력특성을 EDISON_CFD를 이용하여 분석하였다. 현재 개발된 고고도 무인항공기 중 글로벌 호크를 선정하여 그 주 날개의 Airfoil을 해석모델로 선정하고 항공기 운항시 고도 조건을 적용하여 공력특성을 분석하였다. 받음각의 범위는 $2^{\circ}{\sim}10^{\circ}$로 설정하였고 $C_l$ 및 $C_d$ 값을 계산하여 공력 특성 곡선($C_l$, $C_d$, $C_d-C_l$)을 구성하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.51-58
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• 2006

A boundary layer visualization was carried out in order to investigate the influence of Reynolds number on an oscillating airfoil. An NACA 0012 airfoil is sinusoidally pitched at the quarter chord point with oscillation amplitude of ${\pm}6^{\circ}$. A smoke-wire technique was employed to visualize the boundary layer and the near-wake. The freestream velocities are 1.98, 2.83 and 4.03m/s and corresponding chord Reynolds numbers are $2.3{\times}10^4,\;3.3{\times}10^4$, and $4.8{\times}10^4$, respectively. As the reduced frequency of K=0.1 is fixed, the corresponding frequency of an airfoil was adjusted in each case. The results reveal that the point at which the shear stress in an unsteady boundary layer separation disappears does not correspond with the position of the breakdown of the boundary layer, and that the breakdown of the boundary layer occurs further downstream.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1075-1080
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• 2010

마찰 감쇠가 있는 공탄성 해석을 위하여, 연계 시간 적분법을 사용하여 아음속/천음속 영역에서 공탄성 응답을 구하였다. 양력면에 발생하는 충격파에 의한 공기역학적 비선형성을 고려하기 위하여 동위상 주기 경계 조건이 적용된 미소교란 방정식을 비정상 공기력 계산에 적용하였다. 변위 종속적인 마찰 감쇠기가 있는 2차원 에어포일 시스템에 대하여 플러터 경계에 대한 수직력의 기울기와 마하수의 영향을 살펴보았다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.343-348
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• 2013

초임계 익형은 천음속 영역에서 비행하는 상업용 민간 항공기와 전투기 날개의 공력성능을 향상시키기 위해 Whitcomb R. T.가 제안 하였다. 초임계 익형은 상부표면을 평평하게 디자인하여 임계마하수보다 큰 마하수에서 나타나는 익형 주위의 충격파 출현을 지연시킴으로써 항력을 줄일 수 있고, 상부 표면의 평면 설계로 인한 양력 감소를 보정하기 위하여 하부 표면의 꼬리부분에 캠버가 있는 형상을 하고 있다. 본 연구에서는 EDISON CFD를 이용하여, 초임계 익형의 공력특성을 해석하고 Xfoil의 data와 비교 분석하였다. 또한, 초임계 익형의 형상을 변경하여 두께와 뒷전 캠버가 다른 초임계 익형을 설계하였다. 새로운 초임계 익형의 형상은 상용 프로그램 Maple12을 이용하여 Whitcomb Integral Supercritical Airfoil의 형상을 수정하여 구할 수 있다. 초임계 익형 주위의 유동을 2D압축성 유동으로 가정하고 EDISON CFD의 2D_Comp-2.0 솔버를 사용하여 수치해석을 수행하였다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.16-23
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• 2006

저 레이놀즈수에서 NACA 0012 에어포일의 경계층 거동에 관한 연구가 터빈 블레이드와 초소형 비행체에서 적용될 수 있는 경계층을 파악하기 위하여 수행되었다. 레이놀즈수 Re=$2.3{\times}10^4$, $3.3{\times}10^4$, $4.8{\times}10^4$과 정적 받음각 ${\alpha}$=$0^{\circ}$, $3^{\circ}$, $6^{\circ}$에서 경계층을 측정하기 위해 열선 풍속계가 사용되었다. 연구결과는 정적 받음각 =$0^{\circ}$에서는 층류 경계층이 에어포일 표면에 부착되며, 정적 받음각 $3^{\circ}$에서는 경계층 층류 분리가 발생된 것을 보여준다. 더욱이 본 연구에서 경계층 재부착 현상은 정적 받음각 $6^{\circ}$에서 레이놀즈수 $3.3{\times}10^4$와 $4.8{\times}10^4$에서 발생된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.186.2-186.2
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• 2010

풍력발전기의 구성요소 중 브레이드는 바람의 운동에너지를 회전력으로 변환하는 핵심요소이며, 효율적인 설계기법이 절실히 요구되는데 선진국에서는 설계기술을 회피하는 실정으로 브레이드 형상 설계기법의 확보는 어려운 실정이다. 본 논문은 날개요소 운동량이론(BEMT) 및 X-foil을 이용하여 10kW급 브레이드 국산화 개발에 목적을 두고 공기역학적 설계를 수행하여 국내 풍황에 적합한 최적의 풍력발전기 에어포일을 개발하는데 목적을 두고 그 방안을 제시한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.362-365
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• 2007

In wind turbine blades, airfoils are required to have different spec when compared with airplane airfoil. Airfoils for wind turbine blade must have a high lift-to-drag ratio, moderate to high lift and especially low roughness sensitivity. Also an operation Re. No.s are lower than conventional airplane airfoils. At mid-span and inboard region, structural problems have to be considered. Especially, for stall regulated type, moderate stall behavior is essential part of design. For these reasons, airfoil design for HAWT blade is essential part of blade design. In this paper, root airfoil and tip airfoil are discussed. For a root region, 24% thickness airfoil is designed and for a top region, 12% thickness ratio is done. A inverse design method and panel method are used for rapid airfoil design. In this paper, a design method, features of airfoil shape and characteristics are discussed.