• 대한공업교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.117-133
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• 2007

이 연구는 중등학교 학생들에게 비행의 원리를 이해하고 항공 기술 분야에 흥미를 가질 수 있도록 하기 위해 학교 현장에 적용 가능한 교수-학습 자료인 학습용 풍동의 힘 측정 장치를 개발하였다. 연구의 내용은 학습용 풍동의 힘 측정 장치 개발과 실험으로 이루어져 있다. 이 연구에서 얻은 주요 결과를 정리하면 다음과 같다. 공과대학 기계계열 학과나 항공연구소 등에서 사용하는 고가의 Load cell을 이용한 장치 대신에 지렛대 원리를 활용한 간단한 구조이다. 종합된 하나의 장치로 양력, 항력 및 유체 저항 비교 실험이 가능하다. 에어포일 받음각에 따른 양력 계수는 실험값과 이론값이 전체적으로 비슷한 경향성을 갖으며, 실속 현상은 실험값이 이론값보다 더 큰 받음각에서 나타났다. 에어포일 받음각에 따른 항력 계수는 실험값과 이론값이 전체적으로 비슷한 경향성을 갖으며, 실험값은 이론값에 비해 항력 계수의 증가 비율이 완만하게 증가하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.87-103
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• 2007

본 연구는 중등학교 학생들에게 유동장 주위의 유체의 흐름을 정성적으로 설명할 수 있고 유체의 저항 개념을 쉽게 이해시키기 위해 학교 현장에 적용 가능한 교수-학습용 자료인 학습용 풍동의 연기 유동 가시화 장치를 개발하였다. 연구의 내용은 학습용 풍동의 연기 유동가시화 장치 개발과 이를 활용한 실험으로 이루어져 있다. 이 연구에서 얻은 주요 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 수송 영역에서 다양한 유체의 흐름 형태와 저항 개념을 이해시킬 수 있는 교수-학습 자료를 개발하였다. 둘째, 유동가시화 실험을 통하여 실험 모델에 따른 유체의 흐름은 이론적인 유동 패턴과 전체적으로 비슷한 경향성을 보였다. 셋째, 공기의 저항을 의미하는 후류 영역은 유선형 모델이 원형이나 사각형 모델에 비해 훨씬 작게 나타났다. 넷째, 유선형 모델의 받음각을 $20^{\circ}$로 하였을 때 앞전(leading edge)에 생기는 박리점과 넓은 영역의 후류를 관찰할 수 있었다. 다섯째, 골프공과 매끈한 공의 비교실험에서 딤플이 있는 골프공 모델 하류에 형성되는 후류영역의 폭(wake width)은 다소 좁아짐을 관찰할 수 있었다. 여섯째, 수송 영역에서, 자동차나 항공기에 대한 관심과 흥미를 증진 시킬 수 있는 실험 실습 교수-학습 자료로 활용할 수 있도록 개발하였다.