• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.440-448
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• 2004

Toasting the 100 year anniversary of controlled, powered flight, the propulsion system used on today's aircraft represents the evolution of jet propulsion based on the gas turbine, first conceived by Whittle and Von Ohain about 70 years ago. In that period, propulsion system concepts have evolved through turbo-props, turbo-jets, low by-pass ratio(BPR) turbofans to today's high BPR 2-shaft and 3-shaft turbofans. Also, this period has seen remarkable progress in the performance, reliability environmental compatibility of these propulsion systems.(omitted)

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권3호
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• pp.245-256
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• 2023

In order to improve aerodynamic performance of multi-stage axial flow turbines used in aircraft engines, a one-dimensional aerodynamic design and optimization framework is constructed. In the method, flow path is generated by solving mass continuation and energy conservation with loss computed by the Craig & Cox model; Also real gas properties has been taken into consideration. To obtain an optimal result, a multi-objective genetic algorithm is used to optimize the efficiencies and determine values of various design variables; Final design can be selected from obtained Pareto optimal solution sets. A three-stage axial turbine is used to verify the effectiveness of the developed optimization framework, and designs are checked by three-dimensional CFD simulation. Results show that the aerodynamic performance of the optimized turbine has been significantly improved at design point, with the total-to-total efficiency increased by 1.17% and the total-to-static efficiency increased by 1.48%. As for the off-design performance, the optimized one is improved at all working points except those at small mass flow.

• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.88-97
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• 2021

가스터빈엔진의 제어기는 수출입 규제로 인하여 엔진 제작사로부터 기술이전이 불가능하여 가스터빈엔진의 독자개발을 위하여 자체 개발이 필요한 분야이다. 한국항공우주연구원에서는 엔진제어로직연구의 일환으로 소형 가스터빈엔진을 활용하여 고장탐구 연구를 진행하였다. 엔진의 지상 시험설비를 활용하여 정상상태에서의 엔진의 거동 및 성능을 분석한 후, 제어로직 분석시험 환경을 구축하여 엔진의 각종 고장을 모사한 후, 고장이 발생하였을 때, 해당 엔진이 정상상태와 어떻게 다르게 거동하는지 파악하고 이에 대하여 정리하였다. 이를 통하여 향후 엔진 제어기 관련 연구에서 엔진의 각종 이상 상태 발생 시의 제어로직 연구를 수행하는 데 있어 배경지식을 제공하고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권4호
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• pp.326-333
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• 2015

최적화 프로그램과 연동시키기 위한 터보팬 엔진 성능해석 프로그램을 개발하고, 최적화 기법인 Particle Swarm Optimization을 이용하여 전투기 엔진의 주요 설계변수인 바이패스비, 팬 압축비, 고압압축기 압축비 및 버너출구온도에 대한 성능 최적화를 수행하였다. 최적화 목표는 순추력과 비연료소모율을 다목표 함수로 설정하였으며, 두 개의 목표에 대해 가중치를 주어 각 가중치별 최적 설계점을 도출하였다. 기본 모델은 F-18 전투기와 T-50 고등훈련기에 쓰이고 있는 F404 터보팬 엔진을 선정하여 분석을 수행하였다. 본 연구 결과로 네 개의 변수에 대한 최적 조건을 도출하고, 다양한 설계조건에 대한 최적 설계점 추이를 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.358-361
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• 2007

대부분의 항공기는 성층권에서 순항을 하며, 이때의 온도는 지상의 그것보다 상당히 낮아 항공기 표면에 결빙이 발생할 수 있다. 기체 날개에 결빙이 발생하면 날개의 형상이 변화되어 비행특성을 저하시키며, 흡입구에서 발생한 결빙은 압축기 블레이드의 손상의 위험을 높이고 엔진의 성능에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 결빙에 의한 여러 가지 상황 중 결빙으로 인한 엔진 성능 변화를 분석하기 위하여 결빙모사장치의 개발을 수행하였다. 결빙모사장치와 액체공기시스템을 이용하여 결빙모사 시험을 수행하였으며, 시험수행을 통하여 결빙이 모사가 가능함을 확인하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.27-31
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• 2012

Turbine inlet temperature is steadily increasing to achieve high specific thrust and efficiency of gas turbine engines. Turbine cooling technology is essential to increase turbine inlet temperature. For this study, a small or medium sized aircraft engine of 10,000 lbf class with the turbine inlet temperature of $1,400^{\circ}C$, the engine overall pressure ratio of 32.2, and the bypass ratio of 5 was set as the baseline model and its performance analysis was performed at the design point. The engine has the performance of 10,013 lbf thrust and the specific fuel consumption of 0.362 lbm/hr/lbf. The thrust and the specific fuel consumption of the baseline model were compared with those of similar class engines. Based on these results, the turbine design requirements were assigned. In addition, the parametric analysis of the engine, related to aerodynamic and cooling design of the high pressure turbine, was performed. Based on the baseline model engine, the influence of turbine inlet temperature, cooling flow ratio, and high pressure turbine efficiency variations on the engine performance was analyzed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1127-1134
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• 2017

가스터빈 엔진 제어기는 과거의 유압기계식 조절기에서 유래하였고 1970년대의 DEEC를 거쳐 현대의 중앙집중식 FADEC에 이르고 있다. 제어성능의 향상, PHM 기술의 접목, 무게 절감의 목표를 달성하기 위해서는 분산엔진제어 시스템으로의 이행이 필요하다. 본 논문에서는 분산제어시스템의 개념 및 기술 발전 동향, 시스템의 성공적인 개발을 위한 정부-기업 간의 노력, 그리고 향후 극복해야 할 과제에 대하여 기술하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.350-353
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• 2007

본 연구에서는 항공기용 가스터빈 엔진의 운용에 있어 실시간 결함 진단을 위해 유전 알고리즘을 사용하였다. 탈 설계 영역에서 성능 저하를 고려한 가스터빈 엔진의 구성요소는 압축기, 가스발생기 터빈, 동력 터빈이다. 지상정지 상태인 설계점에 비해 고도, 비행 마하수, 연료유량에 대한 탈 설계 진단의 경우 학습 데이터는 약 200배 이상으로 증가하였으며, 요구 수렴도를 만족시키기 위해 방대한 학습시간이 요구된다. 탈 설계 영역에서 단일결함에 관한 진단오차를 만족시키고 학습시간을 단축시키기 위해 최적분할을 사용하였고 그 결과, 오차범위 5% 이내로 진단됨을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제5권2호
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• pp.57-62
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• 2001

Gas turbine performance is highly dependent on the engine performance which is closely related to the engine materials since they are exposed to severe working environments, i.e, high temperature and high stresses. For this reason, advanced materials with improved properties are required for the engine. The purpose of this research is to develop key materials technologies for aircraft industry and to tester domestic production of related parts. In this paper, the real-time prediction of high temperature creep strength and creep life for nickel-based superalloy Udimet 720(high-temperature and high-pressure the gas turbine engine materials) was performed on round-bar type specimens under pure load at the temperatures of 538, 649 and $704^{\circ}C$.

• 한국추진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.104-111
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• 2005

항공기용 가스터빈 엔진은 일반적으로 고고도 환경에서 작동되며 그 운용환경도 지상조건과 상당한 차이를 가지고 있다. 고공환경에서의 엔진성능을 정확히 측정하기 위해서는 이러한 운용 조건을 조성하여 성능 시험을 수행하여야 하며 이를 위해 실제 비행 시험이나 고공환경 엔진시험 설비를 이용한 모사 시험을 실시하게 된다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원 항공추진그룹에서 운용하고 있는 고공환경 엔진시험 설비와 관련 시험 기술의 현황에 대하여 소개하고자 한다.