• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1161-1169
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• 2012

지면효과를 받는 3차원 대칭단면 날개(NACA0015)의 공력특성과 끝단와(wing-tip vortex)의 거동에 관하여 수치적 연구를 수행하였다. 날개가 지면에 근접함에 따라 공기 역학적 특성과 끝단와의 거동은 두 가지 상이한 현상(지면효과와 벤츄리효과)에 의하여 영향을 받는다. 지면효과는 양력을 증가시키며 항력을 감소시켜 공기역학적 특성을 향상시키는 반면 벤츄리효과는 음의 양력을 만들고 항력을 급격히 증가시킨다. 대칭형 익형은 받음각에 따라 이러한 현상이 모두 나타난다. NACA0015의 경우 받음각이 4도 보다 작은 경우 벤츄리효과가 지배적이며 받음각이 이 보다 큰 경우 지면효과가 지배적으로 나타난다. 특이하게 4도에서는 이 두 가지 현상이 모두 나타났다. 벤츄리효과가 지배적인 경우 지면과 날개 사이의 흡입현상의 증가로 인하여 끝단와는 날개의 안쪽으로 끌려 들어오는 반면 지면효과가 지배적인 경우 끝단와는 날개의 바깥쪽으로 밀려나가는 현상을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.28-40
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• 2002

지면효과를 받는 2차원 날개 주위의 난류유동을 비압축성 RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes) 방정식과 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 해석하였다. 높은 레이놀즈수에 효과적인 Baldwin-Lomax 난류모델을 사용하였다. 본 연구의 목적은 지면효과를 받는 2차원 날개단면에서의 각기 다른 두 바닥 경계조건(이동지면, 고정지면)에 따른 유동의 특성을 파악하는 것이다. Clark-Y(t/C 11.7%)날개단면의 계산 결과와 발표된 계산결과 및 실험 값과의 비교를 통해 본 수치해석 프로그램의 정확성을 검증하였다. NACA4412 날개단면에 대해 지면과의 높이변화에 대해서 두 바닥 경계조건에 대해서 유동해석을 수행하였다 계산결과에 의하면 이동지면과 고정지면에 대해서 양력과 모멘트는 별 차이가 없으나 항력은 고정지면의 경우가 이동지면의 경우보다 다소 작았다. 따라서 풍동시험에서 고정지면의 결과는 이동지면에 비해 상대적으로 저항이 낮게 평가될 가능성이 있다고 본다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.12-21
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• 2010

본 논문에서는 부분적인 지면효과 하에서의 단일로터 블레이드에 대한 제자리 비행 성능 특성을 확인하였다. 이를 위해 소형 로터 블레이드 회전 시험장치와 이동식 바닥면을 이용하여 고정된 회전속도에서 콜렉티브 피치각을 변화시키면서 추력과 토크를 측정하였다. 로터면과 지면이 겹치는 거리를 d, 로터의 직경을 D라 하면 지면효과가 없을 때부터 d/D가 0.25일 때까지는 지면효과가 로터의 성능에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 로터 깃의 개수가 4개일 때 지면 효과의 영향을 더 크게 받아 2개일 때보다 추력이 증가하고 동력이 감소하였다. 또한 피치각이 작을수록 지면효과로 인하여 추력이 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 로터 깃의 개수와 부분적인 지면 효과를 고려한 새로운 경험식을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.1-7
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• 2005

비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 $\varepsilon{-SST}$ 난류 모델을 적용하여 정사각주 주위 유동과 지면의 간극 유동을 해석하였다. 지면이 운동할 경우에는 지면의 박리 전단층의 강도가 약화되어 사각주 상/하부의 박리 전단층 상호 작용을 촉진시키므로 고정 지면에 비하여 더 낮은 간극에서도 와류 배출이 발생한다. 지면 효과를 고려할 경우 고정 지면의 경우와는 달리 지면의 박리 거품이 존재하지 않게 되고, 이로 인하여 2차 박리 주파수는 나타나지 않는다. 이와 더불어 지면이 운동할 경우 고정 지면에 비해 더 높은 와류 배출 주파수와 공력 계수가 나타남을 확인하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2016년)
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• pp.58-62
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• 2016

본 연구에서는 지면효과의 영향을 비행체의 형상에 따라 비교하기 위해 에어포일, 플랩을 장착한 에어포일 그리고 플라잉디스크를 EDISON_CFD를 통해 해석하고자 한다. 받음각 $0^{\circ}$, $5^{\circ}$, $10^{\circ}$에 대하여 마하수 0.18, 단위 길이 당 레이놀즈수 $3.78{\times}10^{-5}/m$의 유동조건에서 2차원 범용 소프트웨어인 KFLOW_EDISION_13의 S-A Turbulent Model을 이용하여 지면과의 높이를 형상 코드길이를 기준으로 0.25c, 0.5c, 1c, 3c로 변경하면서 해석을 수행하였다. 그 결과 세 형상 모두 일반적인 지면효과인 지면과 가까울수록 양력계수는 증가, 항력계수는 감소하여 양항비가 증가하는 경향을 보여주었다. 하지만 일부 예외적인 부분을 확인하여 분석을 실시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권4호
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• pp.298-304
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• 2014

Weissinger의 방법을 기반으로 양력선 방법을 지면효과를 고려한 해석이 가능하도록 확장하였다. 이 방법을 이용하여 가로세로비 10의 타원형 날개와 인간동력항공기 날개에 대해 지면효과에 의한 공력성능 변화를 예측하였다. 날개가 지면에 가까워질수록 날개의 와류강도는 약간 증가하지만 내리흐름은 크게 감소한다. 인간동력항공기 날개의 경우에 날개가 지면에 가까울수록 양력은 증가하여 높이가 2m에서 양력계수는 지면효과를 받지 않을 때보다 5% 증가한다. 유도항력계수는 날개가 지면에서 스팬길이 높이에 있을 때에 지면효과가 없을 때보다 10% 감소하고 높이가 2m이면 55% 감소한다.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.14-18
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• 2007

호버링하는 무인기에 대한 지면효과 분석을 위해 여러 고도에 대해 전산해석을 수행하였다. 지면 효과는 무인기 동체 아랫면의 압력을 증가시켜 추가적인 양력을 발생시킨다. 그러나 고도가 로터 직경과 거의 같은 3m에 이르면 지면효과가 거의 소멸되고 3m이상에서는 일정한 크기의 양력을 발생한다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.74-81
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• 2011

비정렬 중첩 격자에 기반한 수치기법을 사용하여 훨타워에서 회전하는 로터 블레이드 공력 수치해석을 수행함으로써, 지면 효과에 대해 고찰하였다. 훨타워 주위의 건물에 의한 블레이드 공력 특성 변화도 고려되었다. 계산 결과는 정지 비행 성능특성에 대해 훨시험 결과와 비교하여 일치함을 확인하였다. 또한 지면효과가 없는 조건의 해석결과 및 모델식 값과 비교함으로써 지면효과를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.10-17
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• 2002

간접 경계요소법 (비정상패널법)을 사용하여 3차원 날개의 동적 지면효과에 대한 연구를 수행하였다. Green 정리를 사용하여 경계표면에 대한 적분방정식을 얻었다. 일정강도의 용출 및 용흡중첩을 날개표면에 분포시켰고 후류는 일정강도의 용흡중첩으로 나타내었다. 매 시간간격마다 한 행의 후류 패널들이 날개의 후연에서 하류로 대류한다고 가정하였다. 지면효과를 받는 날개의 익단 와류가 날개길이방향으로 이동하였다. 동적 지면효과를 받는 날개가 가지는 공력계수의 진폭 값이 정적 지면효과를 받는 날개의 경우보다 더욱 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.57-63
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• 2002

지면효과를 받는 와류면의 2차원 비정상 전개를 이산와류법을 사용하여 연구하였다. 와류면이 말리는 정확한 형상을 얻기 위하여, 두 개의 평활기법을 비교하였다. 타원형 하중분포를 가지는 지면가까이에 있는 날개의 후류말림에 대하여 본 연구 방법을 적용하였다. 날개가 지면가까이 비행할 때, 지면효과로 인하여 와류가 날개길이방향으로 이동하였으며 날개익단부근에서 와류면의 늘림운동이 발생하였다.