• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.49-54
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• 2016

본 연구에서는 유/무인 우주발사체의 재진입모듈에 적용되는 Heat-Shield(열차단막)의 형상에 따른 유동특성을 수치해석으로 분석했다. 재진입모듈이 지구의 대기권을 다시 진입하는 환경(고도 70km)을 기준으로 해석을 진행했다. 열차단막의 형상은 평판, 곡률이 다른 타원으로 나누었으며, 각 형상별 유동특성을 확인했다. 결론적으로 재진입 모듈의 형상에 따라 압력과 속도분포를 기준으로 열적인 분포를 예상했으며, 계산된 항력계수를 비교했다. 단순한 유동으로 열적 분포를 예상한 것에 한계가 있지만 대기권 재진입 모듈의 2차원 설계에 도움이 될 형상기준을 제시했다. 수치해석은 모두 Edison_CFD에서 제공하는 툴을 이용해 수행했으며, 전처리에는 e-mega (structured)을 후처리에는 e-dava를 이용했다. 해석 solver는 '정렬격자기반 2차원 압축성 유동 범용해석 소프트웨어'를 이용했다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.63-67
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• 2016

본 연구에서는 극초음속 추진기관을 위한 고공환경 모사 설비 장치에서 시험부 안에 들어가는 시험 모델의 변수에 대해 고찰하였다. 시험부에 적용할 시험 모델을 대상으로 진행하고, 시험 모델 형상 변화에 따른 유동 특성을 파악하였다. 시험 모델에 대한 주요 변수는 폐색율, 각도, 받음각으로 설정하였으며, 해석은 EDISON_CFD에서 제공하는 정렬격자 기반 2차원 압축성 유동 범용 해석 SW로 진행하였다. 해석 결과를 통해 다양한 형상 변수에 따라 변화 되는 충격파 뒤의 압력층 두께를 확인 하였고, 압력층 두께가 두꺼워 질수록 시험 조건을 모사 할 수 없음을 확인하였다. 본 연구를 통해 형상 변수에 따른 극초음속 추진기관을 위한 고공모사설비에서 시험부에 적용될 시험 모델의 범위를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.457-464
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• 2005

The coupled time-integration method with a staggered algorithm based on computational structural dynamics (CSD), finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD) has been developed in order to demonstrate physical vibration phenomena due to dynamic aeroelastic excitations. Virtual flutter tests for the spanwise curved wing model have been effectively conducted using the present advanced computational methods with high speed parallel processing technique. In addition, the present system can simultaneously give a recorded data fie to generate virtual animation for the flutter safety test. The results for virtual flutter test are compared with the experimental data of wind tunnel test. It is shown from the results that the effect of spanwise curvature have a tendency to decrease the flutter dynamic pressure for the same flight condition.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.120-121
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• 2003

아조벤젠 고분자는 광 정보저장 및 광 스위치 소자 등의 응용가능성 때문에 많은 연구가 진행되어왔다. 이것은 바로 아조 분자가 가지고 있는 두 이성체 간의 광 이성화 과정에 의한 아조 분자의 정렬에 의한 광 유도 anisotropy가 생기는 특성과 더불어 아조 분자의 이동에 의한 표면 부조가 형성됨이 보고된 이후에 광 정보 저장은 물론 액정의 배향이나 phase mask로의 응용, 특히 photonic band gap(PBG) 효과를 기대 할 수 있는 주기구조 형성에의 응용성 때문에 더욱 관심이 집중되고 있다.

• Elastomers and Composites
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• v.35 no.1
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• pp.29-37
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• 2000

In this study as a basic research of the elastomer, we show the results of the behavior of the two different chain length polymers in the melt confined between two impenetrable planes. The cubic lattice simulations are conducted in the canonical ensemble with a method that is a combination of reptation and crackshaft bond flip motions. A total of 680 chains which are 544 short chains comprising 10 beads and 136 long chains comprising 160 beads were placed in 20 lattice layers. It was assumed that there is no energetic interactions between covalently connected beads. while all other neighbors will interact with a truncated 6-12 Lennard-Jones potential. From the analysis of the simulation results, it was shown that purely entropic effects caused the shorter chains to partition preferentially to the surface. We also showed that the center of mass density of the shorter chains shows maximum near the surface. This is the opposite phenomena when compared to that of the longer chains. However, the segments of the shorter and the longer chains did not display any significant changes in bond order.

• KIEAE Journal
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• v.16 no.1
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• pp.81-87
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• 2016

Purpose: Heat transfers phenomena are described by the second order partial differential equation and its boundary conditions. In a three-dimensional structure of a building, the heat transfer phenomena generally include more than one material, and thus, become complicate. The analytic solutions are useful to understand heat transfer phenomena, but they can hardly be applied in engineering or design problems. Engineers and designers have generally been forced to use numerical methods providing reliable results. Finite volume methods with the unstructured grid system is only the suitable means of the analysis for the complex and arbitrary domains. Method: To obtain an numerical solution, a discretization method, which approximates the differential equations, and the interpolation methods for temperature and heat flux between two or more materials are required. The discretization methods are applied to small domains in space and time, and these numerical solutions form the descretized equations provide approximated solutions in both space and time. The accuracy of numerical solutions is dependent on the quality of discretizations and size of cells used. The higher accuracy, the higher numerical resources are required. The balance between the accuracy and difficulty of the numerical methods is critical for the success of the numerical analysis. A simple and easy interpolation methods among multiple materials are developed. The linear equations are solved with the BiCGSTAB being a effective matrix solver. Result: This study provides an overview of discretization methods, boundary interface, and matrix solver for the 3-dimensional numerical heat transfer including two materials.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.3
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• pp.233-240
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• 2017

The flowfield around transonic wing-body configuration was simulated using in-house CFD code and compared with the experimental data to understand the influence of several features of CFD(Computational Fluid Dynamics) ; grid dependency, turbulence models, spatial discretization, and viscosity. The wing-body configuration consists of a simple planform RAE Wing 'A' with an RAE 101 airfoil section and an axisymmetric body. The in-house CFD code is a compressible Euler/Navier-Stokes solver based on unstructured grid. For the turbulence model, the $k-{\omega}$ model, the Spalart-Allmaras model, and the $k-{\omega}$ SST model were applied. For the spatial discretization method, the central differencing scheme with Jameson's artificial viscosity and Roe's upwind differencing scheme were applied. The results calculated were generally in good agreement with experimental data. However, it was shown that the pressure distribution and shock-wave position were slightly affected by the turbulence models and the spatial discretization methods. It was known that the turbulent viscous effect should be considered in order to predict the accurate shock wave position.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.3
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• pp.233-240
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• 2015

Analysis of the aerodynamic performance of a bobsleigh has been performed for various types of bobsleigh body shape. To analyze the aerodynamic performance of the bobsleigh, three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stoke equations were used with the standard k-${\varepsilon}$ model as a turbulence closure. Grid structure was composed of unstructured tetrahedral grids. The radii of curvature of cowling, and height and length of front bumper at the tip on the drag coefficient were selected as geometric parameters. And, the effects of these parameters on the aerodynamic performance, i.e., the drag coefficient, were evaluated. The results shows that the aerodynamic performance is significantly affected by the height of front bumper and radius of curvature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.134.1-134.1
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• 2014

콜로이달 리소그래피는 나노미터 크기의 나노구를 자가조립에 의해 정렬시킴으로써, 파장이하 크기의 주기 구조를 저비용으로 쉽게 구현할 수 있는 패터닝 기법이다. 콜로이달 리소그래피나 소프트 리소그래피와 같이 대면적 패터닝이 가능한 공정을 태양전지를 위한 반사방지 및 광 포획 증대 구조에 적용함으로써, 기존 성능을 크게 향상시켰다. 본 연구에서는, 유한차분 시간영역 수치해석법을 이용하여 반사 방지 및 광 포획 증대 구조에 대한 이론적 검증 및 설계를 진행하였고, 콜로이달 리소그래피 및 반도체 공정을 통해 샘플을 제작하였으며, 제작된 샘플의 성능을 적분구를 겸비한 자외선 가시광 근적외선 영역 분광기를 통해 평가하였다. 반사방지 나노섬을 겸비한 나노 원뿔대 언덕형 굴절률 소자를 구현함으로써, 300나노미터 이하의 구조체를 사용하지 않고도 근자외선 영역을 포함하는 태양광 에너지의 손실을 최소화할 수 있는 광대역 방사방지 구조체를 제시하였다. 나노 원뿔대가 격자상수 이상의 파장에 대한 언덕형 굴절률을 제공하고, 4분의 1파장 나노섬 반사방지막이 격자 상수 이하의 근자외선 태양광을 추가적으로 흡수하여, 근자외선 영역에서의 평균 반사율을 3.8% 수준으로 달성 할 수 있었다. 또한, 낮은 양호계수를 갖는 속삭임 회랑 공진기 어레이를 이용하여, 박막 태양전지에 적합한 유전체 기반 광포획 증대 나노구조를 제시하였다. 나노반구, 나노고깔, 나노구, 함몰형 나노구 어레이 형태를 가지며, 500nm의 주기를 갖는 유전체 표면 텍스쳐드 구조를 초박형 비정질 실리콘 필름(100nm) 위에 제작하여 광대역 광 포획 증대 효과를 실험적으로 평가하였다. 구조들 중 함몰형 나노구 어레이가 결합된 비정질 실리콘 박막이 가장 높은 성능을 보였으며, 구조가 없는 경우 대비 약 67.6%의 가중 흡수율 증가를 나타내었다. 특히, 함몰형 나노구 어레이 구조 중 폴리메틸메타아크릴레이트로 제작된 평판형 함몰층은 나노구 비정질 박막 실리콘 사이의 접착력 및 기계적 강성을 향상시켰을 뿐 아니라, 함몰층 내부로 회절되고 산란된 빛들이 도파모드 효과에 의해 부가적인 광 포획 증대를 가져옴으로써, 가장 높은 광 포획 효과를 얻을 수 있었다. 유전체 기반 나노 구조들은 간단하고 저비용이며, 대면적으로 쉽게 제작할 수 있는 자가 조립 기반 콜로이달 리소그래피 및 소프트 리소그래피 기술을 이용하여 제작되었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.5
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• pp.9-17
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• 2005

In the early stage of helicopter design, an optimal configuration is usually determined after a numerous parametric study about the aerodynamic performance due to geometric variation. In order to improve the aerodynamic performance of a shrouded tail rotor, optimization of the tip clearance gap between blade and shroud, the blade planform shape, and the arrangement of blade spacing is required. In the present study, the aerodynamic performance characteristics of a shrouded tail rotor due to geometric variation was investigated by using an inviscid compressible unstructured mesh flow solver for rotary wings.