• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.146-156
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• 2012

비행 중 결빙은 항공기 운용에 위험한 상황을 초래하게 되며, 개발 및 감항 인증 과정중 성능과 안전에 미치는 영향이 평가되어야 한다. 평가를 위한 결빙 풍동시험에서 스케일링 기법은 실제와 동등한 수집율과 결빙량이 모사되는 대체시험 조건을 결정하는 기법이다. 본 논문에서는 Olsen 및 Ruff-IV 기법과 무차원 Weber 수를 일치시켜 속도를 계산하는 방법을 적용하여 연구자들이 쉽게 이용할 수 있도록 스케일링 프로그램을 개발하였다. 동일조건에서 수행된 NASA 스케일링 결과와 비교하여 프로그램을 검증하였다. 또한 FAR Part 25 Appendix C를 적용한 스케일링 사례를 제시하고 결빙코드 FENSAP-ICE를 이용하여 스케일링 기법을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.99-108
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• 2020

항공기 결빙 분야에서 표면 조도는 대류 열전달을 강화하고 국소 액적 부착률(Local Collection Efficiency)을 변화시킨다는 점에서 매우 중요한 요소로 받아들여지고 있다. 이에 따라 최근 결빙실험 분야에서는 표면 조도 형성과정 데이터를 획득하기 위한 노력이 진행되고 있다. 한편, 이러한 실험은 데이터 측정의 어려움으로 인해 주로 저속 결빙조건에서 수행되고 있다. 그러나 저속조건이 표면 조도의 최종 형상에 미치는 영향은 아직 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 저속 결빙조건에서 실험을 수행하고, 획득한 표면 조도 데이터와 결빙조건과의 연관성을 분석하였다. 분석 방법으로는 기존 고속조건 실험에 활용되는 지배 파라미터를 이용하였으며, 표면 조도의 경향성을 기존 고속 실험 결과와 비교하였다. 표면 조도 크기는 기존에 알려진 경향성과 잘 일치했지만, smooth zone 폭은 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권9호
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• pp.714-719
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• 2013

본 연구 대상 터보 프롭 항공기는 주어진 항공기 임무 수행을 위해 결빙 조건하에서도 운용이 가능하여야 한다. 동 연구에 적용된 터보 항공기의 공기 흡입구 계통은 정상 비행조건하에서 엔진 입구에 최대 전압력을 공급할 수 있도록 설계 및 검증이 되어야 할 뿐만 아니라 결빙조건하에서 생길 수 있는 얼음과 같은 입자가 엔진 흡입구 망으로 들어가서 엔진 화염꺼짐이나 엔진에 심각한 손상을 주지 않도록 하기 위한 관성분리기를 포함하도록 개발이 되어야 한다. 따라서 결빙 조건하에서 형상이 변하는 가변형상의 공기흡입구 조립체를 설계하고 설계 결과 확인을 위해 조립체에 대한 전산 유동 및 구조해석을 수행하였다. 이후 35% 축소형 모델을 제작하여 풍동시험을 수행하였다. 동 논문에서는 흡입구 조립체 개발과정에서 요구되는 공기역학적 설계, 잔산 유동/구조 해석 및 풍동 시험평가 결과를 기술하였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권1호
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• pp.16-21
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• 2021

항공기 산업에서 착빙 제거 및 방지는 안전상 매우 중요한 기술이다. 착빙 제거에 대한 연구는 활발히 진행되어 실제 항공기에 적용한 상태이지만, 착빙을 사전에 방지 및 지연하는 기술은 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 다른 종류의 나노입자를 코팅함으로써 폴리우레탄 탑코트의 표면거칠기 및 표면에너지를 조절하였다. 각 나노입자 종류에 따른 코팅면에 증류수를 이용한 정적접촉각을 측정하여 소수성을 평가하였고, 나노입자 코팅면의 안정도를 평가하기 위해 인발접착시험을 진행하였다. 또한, 나노입자의 종류에 따른 탑코트의 색재현성 평가를 위해 표면의 RGB 색을 비교하여 정량화를 진행하였다. 이를 통해 탑코트의 원색을 최대한 재현하면서 접착성을 가질 수 있는 최적의 소수성 표면을 얻을 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권6호
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• pp.525-533
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• 2009

Emphasis in the paper is placed on describing guided wave successes and challenges for applications in aircraft and composite materials inspection. Guided wave imaging methods discussed includes line of sight, tomography, guided wave C-scan, phased array, and ultrasonic vibration methods. Applications outlined encircles lap splice, bonded repair patch, fuselage corrosion, water loaded structures, delamination, and ice detection and de-icing of various structures.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.460-463
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• 2010

Ice accretion on aircraft surface can greatly impair the aerodynamic performance of aircraft. As an alternative to the traditional Lagrangian particle tracking approach, an Eulerian-based droplet impingement and ice accretion code for air flows containing water droplets was developed A CFD solver was also developed to solve the clean airflow. The results of present method were compared with experimental data and previous icing codes such as LEWICE and FENSAP-ICE and were confirmed to show good agreement each other in qualitative and quantitative ways.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권2호
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• pp.41-48
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• 2013

Ice accretion on the solid surface is an importance factor in assessing the performance of aircraft and wind turbine blade. Changes in the external shape due to ice accretion can greatly deteriorate the aerodynamic performance. In this study, a three-dimensional upwind-type second-order positivity-preserving finite volume CFD scheme based on the unstructured mesh topology is developed to simulate two-phase flow in atmospheric icing condition. The code is then validated by comparing with NASA IRT experimental data on the sphere. The present results of the collection efficiency are found to be in close agreement with experimental data and show improvement near the stagnation region.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.747-757
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• 2010

날개위에 쌓인 얼음은 날개의 공기역학적 성능을 저하시키고 항공기 사고를 야기하는 주요한 원인이 된다. 결빙된 날개의 형상 예측 연구는 얼음으로 변형된 날개의 공기역학적 성능 파악과 제빙 방빙 장치 설계에 선행 되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 2차원 익형에 발생하는 유리얼음 형상을 예측할 수 있는 코드를 개발하였다. 계산의 효율성을 위해 익형 주위의 유동장 계산은 정상 용출 및 중첩 패널기법을 사용하였고 날개표면과 날개에 유입된 물의 열전달은 Messinger 모델을 통해 고려하였다. 본 코드의 해석 결과는 실험 및 LEWICE 등 기존 해석 프로그램과 상호 검증되었다. 결빙형상의 주요한 요소인 얼음 뿔의 진행 방향 및 얼음 두께는 실험 및 타 프로그램과 유사한 결과를 나타내었다. 또한 대기온도, 수증기 함량, 입자 반지름, 자유류 등이 착빙 형상에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.21-26
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• 2009

Ice accretion is one of the potential hazards in airplane flight, adversely affecting aircraft aerodynamic. There are two distinct icing analysis that can be simulated. One is predicting the effect of ice on the aerodynamic performance of airfoils when ice geometry is known. The other is simulating ice accretion. This work presents the method of icing accretion analysis. This work presents an Eulerian approach to calculate the droplet collection efficiency on the 2D airfoil. The initial flow solution are obtained the FLUENT and copled with droplet motion in the ambient condition.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권3호
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• pp.147-155
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• 2022

항공기 및 철도차량 운용 중 발생하는 착빙 및 착설 현상은 공력 성능 감소와 주요 부품의 파손을 야기하기 때문에 시간에 따른 얼음 증식을 예측하는 것이 운용 안전 측면에서 매우 중요하다. 결빙수치해석은 실험적 방법에 비해 경제적으로 저렴하고 상사성 문제로부터 자유롭다는 점에서 결빙 형상을 예측하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 그러나 결빙수치해석은 착빙노출시간을 multi-step으로 나누어 매 단계별로 정상상태를 가정하는 준정상상태(quasi-steady) 가정을 이용한다. 이러한 방법은 효율적인 해석이 가능하지만 연속적인 결빙 형상을 얻지 못한다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 차원축소기법을 활용하여 결빙 형상 데이터를 보간함으로써 시간에 따른 결빙 형상을 연속적으로 예측할 수 있는 모델을 만드는 것을 목적으로 한다. 서로 다른 100개의 결빙 조건에서 형성된 결빙 데이터에 대하여 차원축소모델을 적용하였으며, 학습 데이터의 수와 결빙 조건이 차원축소모델의 예측 오차에 미치는 영향을 분석하였다.