• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.71-76
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• 2018

최근 도로시설물에 작용되는 하중을 저감시키기 위하여 다양한 기술이 개발되고 있으며, 그 중 풍하중 저감을 위한 유공판을 사용하는 기술이 일부 적용 중에 있다. 현재 국내 도로시설물 설계기준에서는 유공판의 항력계수에 대한 규정은 마련되어 있지 않다. 미국의 구조물 설계기준 'Minimum design loads for buildings and other structures'에서는 Letchford(2001)와 Giannoulis(2012)의 연구 내용을 바탕으로 건축물과 도로시설물의 유공판 항력계수 내용이 개정되었다. 본 연구에서는 유공판 항력계수 규정에 대한 준용 가능성을 분석하고자 관련 풍동실험을 수행하였다. 더불어 풍동실험 결과 값과 미국 설계기준의 항력계수 값을 비교 분석하였으며, 미국 설계기준 항력계수를 적용한 도로표지 지주 및 가로재의 부재 단면적 감소효과를 비교 분석하였다. 본 연구의 풍동 실험 결과 값과 미국 설계기준 값이 매우 유사한 수준으로 도출되었으며, 이에 따라 유공판 항력계수에 대한 준용이 가능할 것으로 판단된다. 항력계수 설계기준의 준용에 따른 유공형 도로표지 구조물의 단면적 감소효과 분석 결과, 지주는 약 9.45%, 가로재는 6.45%의 단면적이 감소하였다. 지주와 가로재를 합친 유공형 도로표지의 전체 구조물은 약 6.45%의 단면적 감소효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.446-451
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• 2010

와류발산현상을 파악하기 위하여 스프링에 장착된 원통형 실린더의 풍동실험을 수행하였다. 실험에 사용된 스프링장착 실린더는 2 자유도 구조물로 서로 분리된 직선모드와 회전모드를 고유모드로 갖도록 설계되었다. 풍동 실험결과 locking-on 현상에 의한 각 모드의 공명현상이 관찰되었으며 관찰된 결과로부터 와류발산현상은 실린더의 변위형상과 상관관계를 갖는 것을 확인하였다. 또한 와류발산하중에는 실린더의 진폭과 진동수의 영향이 작용함을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권11호
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• pp.3695-3705
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• 1996

We designed the hot wind tunnel to reproduce the conditions of utility boiler and carried out its performance test, in order to investigate the particulate two-phase flow behaviour, the fouling and heat transfer characteristics to the heat exchanger. The hot wind tunnel introduces the control system to control the temperature in the test section. The particle is injected into the hot gas stream. The fouling probe (cylindrical tube) is positioned normal to the particulate gas-particle two-phase flow and cooled by the air. The temperature of gas and cooling air, and temperature in the fouling probe are measured as a function of time, giving the local and averaged heat transfer and fouling factor. The shape of particulate deposition adhered to the fouling probe is also observed.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.892-899
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• 1988

본 연구에서는 특정한 콘테이너 크레인을 설계도면에 따라 100:1 축척의 모형 을 제작하고 Reynolds 수에 의한 축척영향, 모형취부 및 계측 시스템의 반복성 영향, 풍향에 따른 특성, boom의 위치에 따른 특성, 풍고도에 따른 특성, blockage 영향, 설 계변경에 따른 효과에 주 관심을 두고 연구하였다. 특히 설계단계에서 관련 규격에 따라 예측된 풍하중이 실제와 어느 정도로 일치하는지에 관심을 두고 풍동시험 결과와 비교했다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.114-123
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• 2018

풍력타워는 수직형 풍력터빈의 성능을 향상하기 위하여 사용되어진다. 하지만 풍력타워의 성능은 내부반경, 외부반경, 안내벽의 개수 등의 설계변수에 의하여 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 풍력타워의 효율적인 설계변수를 찾기 위하여 실험적인 연구를 수행하였다. 실험에 사용된 풍동의 시험부는 높이 2 m, 폭 2.2 m이며, 7개의 안내벽을 가진 풍력타워의 한 층을 모델로 제작하고, 그 내부에 풍력터빈을 설치하였다. 다양한 설계변수에 대하여 실험을 하기 위하여 세 가지 종류의 안내벽을 사용하였다. 상대적인 성능평가를 위하여 동일한 입구속도에서 풍력타워를 원주방향으로 회전이동하여 출력계수를 측정하였다. 실험의 결과에서 풍력타워의 내부반경과 풍력터빈의 회전반경과의 간격이 풍력터빈의 성능을 향상하는데 가장 큰 영향을 미치는 변수임을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.379-386
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• 2007

본 논문에서는 풍동실험을 수행하여 3차원 산악지형에서의 풍속할증현상을 정량적으로 평가하고, 3차원 산악지형의 풍속할증현상에 대해 고찰하고자 한다. 풍속할증현상을 평가하기 위하여 건축구조설계기준에서 분류하고 있는 기울기에 준하여 다음의 $5.71^{\circ}, \;11.31^{\circ},\;16.70^{\circ},\;21.80^{\circ}$, 그리고 $26.57^{\circ}$의 각각 다른 경사를 가진 5가지 산악지형모형을 제작하였다. 풍동 실험결과, 다양한 위치에서 풍속할증계수가 평가되었다 풍동실험결과를 바탕으로 풍속할증영역을 산정해 보면 수평방향의 영역은 산의 전체 지역, 수직방향의 영역은 산의 높이의 3.5배로 산정되었다. 풍속할증현상은 산의 정상부에서 크게 발생하였고, 경사 I은 57%, 경사 II는 75%, 경사 III은 79%, 경사 IV는 81%, 경사V는 61%의 풍속이 증가하였다. 또한 산의 정상에서 같은 거리에 있는 풍방향의 위치보다 풍직각방향의 위치에서의 풍속이 더 크게 평가되었고 풍직각방향의 경사시작면에서 $10{\sim}30%$의 풍속이 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.173-184
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• 2013

본 연구에서는 프로펠러나 헬리콥터 로터와 같은 회전체의 공력 최적 설계를 위한 다단 최적 설계 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 플랜폼 설계와 단면의 형상 설계를 반복적으로 수행하는 설계 전략을 통해 회전체의 공력 성능 향상을 목표로 한다. 플랜폼 설계의 단계에서는 유전 알고리즘과 2차원 CFD 데이터베이스 기반의 깃 요소 모멘텀 이론을 이용하여 빠른 시간에 회전체의 공력 특성을 평가하여 최적점을 탐색하였다. 플랜폼 설계 후 단면에 유입되는 유동 조건을 예측하여 단면 형상 최적 설계를 수행하였다. 설계 과정에서 보다 면밀하게 유동 특성이 분석될 수 있도록 2차원 N-S 해석자와 민감도 기반의 최적화 알고리즘을 통해 최적해를 탐색하였다. 단면 형상이 설계된 후에는 최적의 유동 조건을 산출할 수 있도록 플랜폼 설계를 반복적으로 수행하였다. 본 프레임워크를 1kW급 전기추진용 항공기 프로펠러 설계에 적용하여 그 유효성을 3차원 N-S 해석과 풍동 실험을 통해 검증하였다. 설계 후, 풍동 실험 결과를 기준으로 약 5%의 프로펠러 효율 증가를 얻을 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.31-38
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• 2005

체공형 부양선인 Aerostat에 대한 개념설계를 수행하였다. 기존의 풍동 시험자료를 참조하여, 정적 종안정성을 확보하기 위한 Aerostat의 외형 설계를 수행하였다. 주어진 동체형상과 길이에 대한 표면적 및 부피는 Cubic Spline을 이용하여 수치적으로 계산하였고, 반복계산을 통하여 동체의 길이를 결정하였다. 개념설계를 위한 케이블 장력과 중량, 그리고 임무장비 무게를 산정하였다. 중량과 임무고도 등과 같은 중요한 설계 변수에 대한 민감도를 분석하였으며, 그 결과로서 30m급의 Aerostat 시스템에 대한 개념 설계결과를 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.1047-1050
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• 2010

축류팬(axial fan)은 냉장고, 에어컨 등 가전제품 뿐 아니라, 자동차, 중장비 등에 가장 널리 사용되는 팬의 형태로 제품의 성능과 소음에 많은 영향을 미치는 요소이다. 그러나 설계, 목업(mock-up)개발, 풍동실험 등의 시간과 비용적인 면에서 비효율적인 방법을 통해 개발이 이루어지고 있다. 따라서 범용으로 사용가능한 팬 설계 프로그램과 설계 인자의 입력만으로도 성능을 예측하여 개발에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있는 시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 슈퍼컴퓨터를 활용하여 축류팬 형상변수의 변화에 대한 성능과 소음을 미리 해석한 후 그 결과를 지식형 데이터베이스로 저장하고, 팬 자동설계 시스템과 결합한다. 즉, 축류팬 설계 변수를 입력하면 팬의 형상을 CAD 파일로 자동 생성할 뿐 아니라, 지식형 데이터베이스을 기반으로 하는 데이터 마이닝 기법을 이용하여 해당 모델의 성능과 소음을 예측한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.73-81
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• 2011

골조로 구성된 철탑의 풍력계수는 구성부재의 단면형상, 충실율 등에 의해 변하며 풍향각에 의해서도 여러 가지 특성이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 철탑골조에 대하여 충실율과 풍향각을 변화시키면서 풍동실험을 수행하여 철탑골조에 작용하는 풍력특성을 평가한다. 실험은 먼저 철탑을 구성하고 있는 부재의 특성을 파악하기 위한 기본형상 부재에 대한 실험을 수행하였다. 그리고 철탑 사각골조는 2D와 3D 형태로 기본형에 철탑부재를 추가하는 방법과, 부재크기를 증가시키는 방법으로 충실율을 변화시킨 모형을 제작하였으며, 2D 형상은 풍향각을 0도에서 90도까지, 3D 형상은 풍향각을 0도에서 45도까지 변화시키면서 풍동실험을 수행하였다. 본 연구의 결과인 철탑 사각골조의 풍력계수 특성은 향후 철탑 풍하중 설계의 기초자료로 사용될 것이다.