• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.89-97
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• 2020

본 연구에서는 동축반전 프로펠러 설계 파라미터 중 프로펠러 상하 간격이 동축반전 프로펠러 유동에 미치는 영향을 확인하기 위해 ANSYS Fluent 19.0 Solver를 이용하여 26 inch 단일, 동축반전 프로펠러에 대해 수치적 해석을 수행하였다. 단일 프로펠러에 대해 Moving Reference Frame (MRF) 기법을 이용하였으며 동축반전 프로펠러에 대해 방위각에 따라 변하는 유동을 분석하기 위해 Sliding Mesh 기법을 사용하였다. 위, 아래 프로펠러가 서로 반대방향으로 회전하면서 서로 가까워지는 구간에서 추력과 동력이 감소하였다. 프로펠러 상하 간격이 증가하면서 위, 아래 프로펠러의 상호 간섭이 감소하는 것을 관찰하였다. 동축반전 프로펠러 주위 유동장 변수 등고선을 확인한 결과, 프로펠러가 가까워지는 구간에서 발생하는 공력 성능의 변화는 Loading 효과와 동시에 날개 끝 와류후류의 영향으로부터 기인한다.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.205-210
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• 2007

75톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 산화제펌프에 대한 로터다이나믹 설계를 수행하였다. 인듀서와 임펠러 및 베어링의 축배치는 항우연에서 개발 중인 유사한 구조를 가지는 터보펌프를 근간으로 하였고, 75톤급 산화제펌프 수력 설계에 맞추어 인류서, 임펠러의 축길이가 반영되었다. 후방 베어링으로부터 임펠러까지의 거리를 베어링 하중 설계에 대한 설계 변수로 고려하였고, 전방 베어링과 후방 베어링의 강성을 변화시키면서 회전 속도에 따른 비동기 고유진동수 해석을 수행하여 산화제 펌프의 임계속도를 고찰하였다. 베어링에 적절한 하중이 부과된다면 산화제 펌프의 임계속도는 기준속도 11,000 rpm과 비교하여 충분히 높기에, sub-critical 로터로서 기준속도 이내에서 안정적인 터보펌프의 운용이 가능하리라 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.1-6
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• 2013

저궤도 위성은 지상국과의 접속 중에 X-band 안테나를 이용해 촬영한 영상을 전송한다. X-band 안테나는 교신 시간 동안 TPF (tracking parameter file)에 따라 움직이며 지상국의 안테나를 지속적으로 지향한다. TPF 생성 소프트웨어는 위성의 궤도 및 자세 정보와 촬영 및 다운링크 임무 정보를 이용해 X-band 안테나가 지상국을 지향하도록 하는 Azimuth, Elevation 정보를 생성한다. 위성이 지상국 상공을 지나가는 경우 X-band 안테나 특성 상 방위각 속도가 급격하게 증가하며, 특정 각속도로 회전하는 경우 위성의 지터를 유발할 수 있다. 영상촬영과 다운링크를 동시에 수행하는 실시간 임무의 경우 지터에 의한 영상 열화를 방지하기 위해 Azimuth 각속도를 일정 수준 이하로 낮춰야 한다. 현재 사용하는 방법인 한 점의 가상 지상국을 지향하는 방법으로는 각속도를 낮추는데 한계가 있다. 이 논문에서는 방위각 고정 기법을 이용해 X-band 안테나의 Azimuth 각속도를 낮추는 방법을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법을 이용해 방위각 속도가 현저하게 감소함을 나타낸다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.515-521
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• 2014

본 논문에서는 Ray-tracing 기법을 이용하여 그레고리안 안테나의 부반사판을 축변환 후 회전하여 급전혼으로 회귀되는 전파를 없애 이득 및 정재파비를 개선 시키고 부반사판의 크기와 전체적인 부피를 줄여 효율적인 구조를 갖는 축변위그레고리안 안테나를 설계하였다. 설계된 급전혼의 방사패턴을 이용하여 급전혼-부반사판-주반사판으로 전달되는 전파의 경로를 추적하여 주반사판 개구면에서의 전계분포를 구하고 이로부터 원거리 복사패턴을 계산하는 프로그램을 작성하여 안테나 성능을 최적화 하였다. 설계된 안테나는 CST와 제작 측정을 통해 계산결과와 비교하여 이득, 빔폭, 방사패턴, 부엽준위, 반사손실이 계산 결과와 매우 유사함을 확인함으로써 Ray-tracing기법에 대한 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.66-72
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• 2007

비행체 설계 접근 방법으로서 무선조종 모형시험 기법 적용 방안을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 접근 방법은 동적 상사성을 유지한 축소모형 비행체의 비행특성 분석을 통하여 기본 설계 형상의 타당성을 확인하고 그 결과를 비행체 초기 설계 단계에서 공력 설계 절차에 반영하는 것이다. 축소 비행모형 설계 시 실제적 적용이 가능한 상사 법칙을 개발하기 위하여 비행체 운동을 조종안정성 상사를 위한 회전운동과 비행성능 상사를 위한 병진운동으로 분리하였다. 또한, 무선조종 모형 비행시험을 위한 세부 기법을 개발하였다. 무선조종 비행시험으로부터 얻은 결과를 기초로, 제시된 비행체 설계 접근 방법은 비행체 설계 초기 단계에서 설계 형상 타당성을 확인하는데 유용한 것으로 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권2호
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• pp.85-91
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• 2017

본 연구에서는 NREL 5 MW 해상풍력터빈 모형의 후류 유동장 분석을 위해 1/86 축소모형을 사용한 실험적 연구를 수행하였다. 정격출력 속도 11.4 m/s와 회전수 1,045 rpm 조건에서 열선풍속계를 사용하여 반경의 6배까지 후류에서 속도 결핍 및 난류도 변화를 측정하는 풍동시험을 수행하였다. 그 결과 풍력터빈의 후류에서의 속도결핍은 횡방향과 수직 방향으로는 반경의 2배 이내에서 회복됨을 볼 수 있었으며, 끝단 와류에 의한 영향은 반경의 5배 이후에는 나타나지 않음을 볼 수 있었다. 또한, 후류의 난류도는 블레이드 끝단 부근에서 크게 나타나며 길이방향으로 반경 거리까지는 급격한 감소가 일어나지만 이 이후부터 반경의 6배까지 유지되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권3호
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• pp.189-196
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• 2018

고고도 무인기용 프로펠러의 추력 및 토크를 측정하기 위한 시험장치를 고안하였으며, 직경 1 m급 2개의 모델에 대해 성능시험을 수행하였다. 기계적인 동력을 측정하기 위해 프로펠러 회전축에 토크센서를 설치하였으며, 작은 추력을 정밀하게 측정하기 위해 프로펠러 및 구동부 전체를 지지하는 가이드레일 시스템을 적용하였다. 반복성시험 분석 및 불확도 분석을 통해 프로펠러 성능시험에 영향을 미치는 인자들을 고찰하였다. 불확도 분석결과는 추력 로드셀의 정밀도와 시험부 풍속을 결정하는 측정인자의 정밀도가 유사한 정도로 프로펠러 성능시험에 영향을 주고 있음을 나타내고 있다. 특정 RPM 조건에서 풍속을 변경시켜가며 프로펠러의 성능을 측정한 후, 5개의 서로 다른 RPM 조건에 대한 측정결과를 프로펠러 성능계수로 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.105-111
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• 2006

항공기 엔진은 항공기가 각종 기동을 수행하도록 추력을 발생하는 것 외에 기동 수행을 위해 작동되는 조종면에 공급될 유압계통의 동력과 각종 항전장비 작동을 위한 전기계통의 동력을 공급한다. 엔진으로부터 제공되는 동력은 엔진의 고압압축기로부터 추출되기 때문에 축마력(Horsepower Extraction, HPX)이라하며, 추출되어 제공되는 엔진 축마력이 유압계통과 전기계통에서 요구하는 요구 축마력보다 작게 되면 엔진에 과도한 부하가 걸려 엔진회전수 감소(Rollback) 및 심한 경우 실속(stall)등이 발생할 수 있다. T/A-50체계개발 동안 요구 축마력과 엔진의 공급 축마력에 대한 비교 해석을 수행하였고, 해석 결과 엔진 축마력이 요구 축마력보다 작은 것을 확인하였다. 엔진 축마력 증가를 위한 엔진 제어 스케쥴 변경이 수행되었으며, 변경된 제어 스케쥴이 장착된 엔진을 이용하여 T/A-50비행시험을 수행하였다. 비행시험 결과를 통해 해석 결과 및 변경된 제어 스케쥴의 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.516-525
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• 2015

본 연구에서는 정지 비행과 저속 하강 비행하는 회전익기 로터에 대한 소음을 예측하고 실험값과 비교하여 검증하였다. Ffowcs Williams-Hawkings 방정식을 이용한 소음압 예측 프로그램을 개발하였다. 해석 결과의 검증을 위해서 2가지 풍동 시험 결과를 이용하였다. Boeing 360 모델 로터를 이용하여 정지 비행 조건에서의 저차 주파수 대역의 소음압을 검증하였고, HART II 로터를 이용하여 저속 하강 비행 조건의 중간 주파수 대역의 BVI 소음을 검증하였다. 하중 소음을 예측하기 위해서 정지비행 조건에서는 자유후류기법을 통한 공력계수를 이용하였고, 저속 하강 비행 조건에서는 CFD/CSD 연계해석 결과를 이용하였다. 소음해석 결과 저차 주파수 대역의 소음압과 중간 주파수 대역의 BVI 소음압을 비교적 잘 예측하는 것을 확인하였다. BVI 소음압은 FFT 해석을 통하여 소음 방사 지도를 그려 실험결과와 비교하였다. 비교 결과 시험결과와 비교적 유사하게 예측하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권5호
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• pp.399-406
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• 2016

대형 풍력터빈은 지상 전단 흐름 내에서 회전하면서 주기적인 유입속도의 변동 조건 하에 운용된다. 수직 전단흐름에 의해서 경계층 내의 유입 속도는 최고점에서 속도가 최대가 되고 최저점에서 속도가 최소가 된다. 이러한 공간적인 풍속 분포는 풍력터빈 로터의 허브와 저속회전축에서 6분력 하중에 대한 주기적인 진동을 야기한다. 본 연구에서는 수직 전단 흐름 효과를 무시한 균일 흐름장과 지상 전단 흐름효과를 고려한 두 가지 경우에 대한 공력 하중을 비교분석하였다. 계산 결과로부터 허브에서의 추력과 굽힘모멘트, LSS의 굽힘모멘트가 크게 변동하는 결과를 보여주었다. 따라서 지상 전단흐름 효과를 반영한 공력 해석이 피로 해석을 위해서 반드시 필요함을 확인하였다.