• 제목/요약/키워드: 주익

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1차원 보 해석을 활용한 전진익 항공기의 복합적층 날개 공력탄성학적 테일러링 (Aeroelastic Tailoring of a Forward-Swept Wing Using One-dimensional Beam Analysis)

  • 최재원;임병욱;이시훈;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권8호
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    • pp.555-563
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    • 2020
  • 전진익 항공기는 평익 항공기와 비교하였을 때 우월한 공력 특성을 갖고 있다. 그러나 전진익 항공기는 종래의 주익에 비하여 낮은 발산 속도를 갖고 있게 되고, 이는 설계 단계에서 필수적으로 고려하여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 공력탄성학적 테일러링에 대한 연구가 이루어졌다. 적층 판의 최적의 적층 배열을 찾기 위해선 반복적인 계산이 필요하고 이를 위하여 모델링이 용이하고 계산 효율성이 우수한 1차원 보 축소 해석을 수행한다. 해석을 위하여 다물체 동역학 프로그램인 DYMORE를 사용하였고 이를 해석해와 비교하였다. 또한 NACA0015 형상의 다중 셀 구조 단면을 해석하기 위하여 상용 프로그램 VABS를 사용하였고 전진익 항공기의 날개를 보다 현실적으로 해석하기 위하여 oblique 기능을 사용하였다. 공력탄성학적 테일러링을 통하여 얻은 최적의 발산 속도는 238.9m/s이고 이는 기존에 동일 중량, 단일 방향으로 적층한 날개에 비하여 42% 가량 개선된 수치이다. 하지만 공력탄성학적 테일러링이 부주의하게 적용할 경우 기존 단일 적층 날개에 비하여 오히려 감소된 발산 속도를 가질 수 있음을 확인하였다.

기하학적 정밀 보 이론 및 SQP 기법에 의한 인간동력항공기 Main Spar 단면 설계 최적화 연구 (Cross-sectional Optimization of a Human-Powered Aircraft Main Spar using SQP and Geometrically Exact Beam Model)

  • 강승훈;임병욱;조해성;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.183-190
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    • 2018
  • 본 논문에서는 보의 대변형 및 비틀림 변형을 고려한 인간동력항공기 주익 main spar 질량 최적화 과정을 소개한다. 순차적 이차 프로그래밍 기법(sequential quadratic programming)을 최적화 기법으로 선정해 구조 최적설계에 적절한 최적화 알고리즘을 수행하였다. Main spar 내부 직경, 적층 두께 등을 설계변수로 설정하였다. 목적함수에는 질량 최소화, 굽힘 변형 변위 일정, 그리고 비틀림 변형 각도 일정 등의 요소를 포함하였다. 굽힘과 비틀림 변형 계산엔 대변형 해석에 적합한 기하학적 정밀 보 모델을 도입하였으며, 기하학적 정밀 보 모델에 필요한 단면 물성은 Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis(VABS) 단면 해석프로그램를 통해 계산하였다. 그 결과 main spar의 굽힘 변형 및 비틀림 변형을 최대 1.45% 이내로 유지한 채로 7.88%의 질량 감소를 이루는 최적설계를 도출하였다, 이후 응력복원 및 변형률 복원을 통해 최적설계의 구조적 안정성과 최적화 과정의 타당성을 검증하였다.

열습도 환경요소를 고려한 일체형 복합재 연료탱크의 해석 (Analysis of the integral fuel tank considering hygrothermal enviornmental factors)

  • 문진법;김수현;김천곤
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.64-69
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    • 2007
  • 복합재료의 모재지배 물성은 온도나 습도와 같은 환경에 의해서 크게 저하되기 때문에 고온 다습한 환경에서 운용되는 UAV의 일체형 복합재 연료탱크를 설계함에 있어 이러한 유해환경 요소들을 반드시 고려하여야 한다. 본 연구에서는 스마트무인기에 사용될 일방향 복합재료 USN 175B와 직조 복합재료인 WSN3K에 대해서 $90^{\circ}C$에서 담수 침수 실험을 수행하여 모재의 수분 흡수량이 포화될 때까지 노화시킨 후 $74^{\circ}C$의 고온환경에서 인장 및 평면 전단 시험을 수행하였다. 실험 결과 모재 지배적 물성에서 극심한 물성 저하현상이 나타남을 확인하였다. 구조물이 받는 하중의 다양성을 고려하기 위해서 반최적화 기법을 도입하였다. 하중 컨벡스 모델과 안정성 경계를 비교하여 최악의 하중 상황을 판별하였다. 안정성 경계는 일체형 복합재 연료탱크에 저하된 물성을 적용하여 유한요소 해석을 수행하여 얻었다. 이를 통해 최악의 하중상황은 수직상승모드일 때 임을 확인하였다.

자가성감별 계통 조성을 위한 국내 토종 닭의 깃털 조만성 양상과 유전자형 빈도 (Genotype Frequencies of the Sex-Linked Feathering and Their Phenotypes in Domestic Chicken Breeds for the Establishment of Auto-Sexing Strains)

  • 손시환;박단비;송혜란;조은정;강보석;서옥석
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권4호
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    • pp.267-274
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    • 2012
  • 초생추의 성 감별은 양계산업에서 대단히 중요하다. 현재 대표적인 병아리의 암수 감별 방법은 우모 발생속도에 관여하는 반성유전자를 이용하여 깃털의 형태적 차이로 성을 식별하는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 자가성감별 토종 닭 종계 개발을 위하여 국내 보유하고 있는 토종 순계를 대상으로 깃털 조만성의 분포 양상 및 이의 유전자형 빈도를 분석하고 더불어 병아리의 깃털 발생 양상에 따른 조우성과 만우성의 식별 방법을 제시하고자 하였다. 발생 직후 병아리의 주부익우 형태에 따른 조만우성의 식별은 조우성의 경우 주익우가 부익우보다 현저히 길어 형태적 차이가 뚜렷하나, 만우성은 주부익우 간의 차이가 없었다. 또한 꼬리 깃 형태에 따른 조만성의 식별은 5일령 이후 조우성의 경우 꼬리 깃의 성장이 현저하게 나타나는 반면 만우성의 경우 이러한 성장이 보이지 않았다. 두 방법 공히 깃털 형태에 따른 조만우성의 구분이 가능하였고, 주부익우 형태와 꼬리 깃 성장에 의한 식별 간의 판정 일치도는 98% 정도로서 발생 직후 주부익우의 형태적 차이로 거의 모든 개체에서 조만우성의 식별이 가능한 것으로 사료된다. 공시된 품종들의 조만우성 분포 양상 및 유전자형 빈도는 토종 외래계인 흑색 코니시종, 로드아일랜드레드종 및 한국재래닭 적갈색종에서만 조우성과 만우성 개체가 혼재하여 분포하는 것으로 나타났고, 이들 모두 열성 조만성 유전자 빈도가 훨씬 높은 것으로 분석되었다. 반면 국내 토종 순계로서 갈색 코니시종, 오골계, 한국재래닭 황갈색종, 회갈색종, 백색종, 흑색종 및 백색레그혼종들은 모두 조우성만 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국내 토종 품종을 이용하여 병아리의 깃털 성 감별이 가능함을 시사하는 것으로 만우성 모 계통과 조우성 부 계통을 조성한다면 생산되는 병아리의 깃털 형태로서 쉽게 암수 구분이 가능할 것으로 사료된다.