• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.391-403
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• 2013

전기 추진 프로펠러 항공기는 기존의 제트엔진으로부터 나오는 유해한 배기가스로 인한 환경적 우려와 국가 에너지 안보 차원에서 새로운 관심을 받고 있다. 그러나 전통적인 항공기 사이징 방법들은 여러 종류의 에너지원과 동력 시스템을 사용하는 전기 추진 항공기에 바로 적용될 수 없다. 본 연구에서는 일반화된 동력기반 사이징 기법에 기초한 전기 추진 항공기 사이징의 실제 예를 제시하였다. 여기서 일반 항공기는 프로펠러, 고온초전도모터, 수소가 연료로 사용되는 연료전지, 동력 조절 장치로 구성되는 전기 추진시스템에 의해 구동된다. 기술 향상의 영향을 평가하기 위해 전기 구성품들의 두 가지 다른 기술 구성을 가정하여 항공기 사이징을 수행하였고, 전형적인 형태의 기준 항공기와 사이징 결과를 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.523-535
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• 2012

태양광 추진 항공기는 감시, 지구 모니터링, 통신 등에 대기 오염 없이 그리고 가까운 장래에 인공위성과의 가격 경쟁력까지 갖추게 될 수 있어 미래의 고고도 장기체공 임무수행을 위해 더욱더 그 중요성이 증대되고 있다. 그러나 전통적인 항공기 사이징 방법들은 태양광 추진 항공기에 바로 적용될 수 없다. 본 연구에서는 다양한 동력 시스템 구성품들이 태양광 추진 장기 체공 항공기의 사이징에 어떤 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 에너지 균형 및 구속조건 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 동력 생성과 연료전지의 재생 에너지 저장을 위한 광전지 모듈을 동력 시스템 구성품으로 고려하였다. 또한 본 연구 결과를 검증하기 위해 고고도 무인기에 이 새로운 사이징 기법을 적용하여 결과를 제시하였다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제9권2호
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• pp.83-90
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• 2013

Integrated aircraft synthesis process for rapid analysis and design is described in this paper. Data flow between different analysis fields is described in details. All the data are divided into several groups according to importance and source of the data. Analysis of design requirements and certification regulations is carried out to determine baseline configuration of an aircraft. Overall design process can be divided into initial sizing, conceptual and preliminary design phases. Basic data for conceptual design are obtained from initial sizing, CAD and geometry analysis. Basic data are required input for weight, aerodynamics and propulsion analyses. Results of this analysis are used for stability and control, performance, mission, and load analysis. Feasibility of design is verified based on analysis results of each discipline. Design optimization that involves integrated process for aircraft analysis is performed to determine optimum configuration of an aircraft on a conceptual design stage. The process presented in this paper was verified to be used for light aircraft design.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.22-31
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• 2005

본 연구에서는 회전익 항공기의 수직 이/착륙 성능과 고정익 항공기의 고속/고효율 순항 비행 성능을 모두 가지는 Canard Rotor/Wing 항공기 최적 형상설계를 수행하였다. CRW 항공기의 특징인 로터/날개 가변 방식과 로터 회전 시 팁 제트를 통하여 회전력을 얻는 점 때문에 기존의 회전익 또는 고정익 사이징 프로그램만으로는 바로 적용이 어렵고 Reaction Driven 로터에 대한 해석 모듈의 추가와 회전익/고정익 비행 모드 해석이 혼합되어야 한다. 따라서 기존의 사이징 프로그램을 바탕으로 로터 성능, 덕트 유동, 엔진 유동 해석 코드를 연결하여 Reaction Driven 로터 성능 해석이 가능하게 하였으며, 비행체 외형상 특징과 임무별 비행특징이 반영되도록 사이징 프로그램을 개발하였다. 1500 lbs급 소형 무인기에 대하여 비행체 사이징을 수행하고 성능에 크게 영향을 미치는 설계변수를 파악하여 최적화 문제를 구성하였고 전역적 최적화 기법을 이용하여 최소 중량을 가지는 CRW 항공기의 최적형상을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권7호
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• pp.590-600
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• 2012

본 논문에서는 태양전지나 연료전지와 같은 전기 에너지원을 사용하는 항공기에 적용할 수 있는 일반화된 사이징 방법에 대해 연구를 수행하였다. 다중 추진 시스템이나 에너지원이 사용되는 경우를 고려하여 다중 동력경로를 모델링하였고 소모성 에너지와 비소모성 에너지 중량을 각 임무 단계의 중량변화 계산에 반영하였다. 구속조건의 분석에서 기존의 추력 대 중량비 대신 동력 대 중량비를 선택하여 동력 균형 및 에너지 균형의 사이징 과정에 사용하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제7권3호
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• pp.15-19
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• 2013

Tail wing is important to designing of civil aircrafts, because it is responsible for aircraft stability and control. Tail wing has a role in aircraft control and makes aircraft fly stably without any pilot control input. Also, designing of tail wing determine trim drag force in whole aircraft. Center of gravity(CG) of aircraft travels with various effects as placement of passenger's seats, location of cargo bay, etc. In designing horizontal tail volume, aircraft CG travel has to be considered to have margin so that it should be sized to provide adequate stability and control for the airplane's entire CG range throughout the flight envelope. Finally, it is essential to have sufficient elevator control to perform stall at forward CG for all flaps down configurations. Such stalls establish the FAR stall speed which airplane take-off and landing performance. This paper deals with the process for tail wing design regarding the aircraft CG travel and results for 95-seat type turboprop aircraft.

• 한국연소학회지
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• 제18권3호
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• pp.54-60
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• 2013

This paper shows a general development process for aircraft gas turbine combustors. As a first step for developing the preliminary combustor design program, several combustor sizing methodologies using reference area concepts are reviewed. There are three ways to determine the reference area; 1) combustion efficiency approach, 2) pressure loss approach, 3) velocity assumption approach. The current study shows the comparisons of the calculated results of combustor reference values from the pressure loss and velocity assumption approaches. Further works are required to add iterative steps in the program using more reasonable values of pressure loss and velocities, and to evaluate the sizing results using data for actual combustor performance and sizes.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권3호
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• pp.370-379
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• 2015

Handling constantly evolving configurations of aircraft can be inefficient and frustrating to design engineers, especially true in the early design phase when many design parameters are changeable throughout trade-off studies. In this paper, a physics-based design framework using parametric modeling is introduced, which is designated as DIAMOND/AIRCRAFT and developed for structural design of transport aircraft in the conceptual and preliminary design phase. DIAMOND/AIRCRAFT can relieve the burden of labor-intensive and time-consuming configuration changes with powerful parametric modeling techniques that can manipulate ever-changing geometric parameters for external layout of design alternatives. Furthermore, the design framework is capable of generating FE model in an automated fashion based on the internal structural layout, basically a set of design parameters describing the structural members in terms of their physical properties such as location, spacing and quantities. The design framework performs structural sizing using the FE model including both primary and secondary structural levels. This physics-based approach improves the accuracy of weight estimation significantly as compared with empirical methods. In this study, combining a physics-based model with parameter modeling techniques delivers a high-fidelity design framework, remarkably expediting otherwise slow and tedious design process of the early design phase.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.1-4
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• 2016

항공기 사이징은 항공기 설계에서 설계 및 임무 요구조건을 만족하기 위한 항공기의 무게를 계산하는 과정이다. 사이징 프로그램은 엔지니어가 기본적인 파라미터만 입력하면 내장된 코드에 의하여 자동적으로 사이징 과정을 수행하여 주는 프로그램을 말한다. 본 연구에서는 개발된 프로그램의 프로세스, 프로그램 구성을 설명하고 실행 예를 통하여 사용자가 편리하고 직관적으로 활용할 수 있는 사이징 프로그램을 개발하였다. 개발 된 프로그램은 사이징 과정에서 편리한 임무작성, 입력된 임무에 따른 임무형상 도시, 그리고 사이징 및 임무해석결과를 한눈에 확인할 수 있는 것이 특징이다.

• 한국항공운항학회지
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• 제28권1호
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• pp.83-89
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• 2020

Personal air vehicle (PAV) is considered by aviation engineers as a solution to provide fast urban mobility. The purpose of designing a optionally piloted PAV (OPPAV) is to provide an individual air vehicle. The airframe structure is designed with high strength carbon fiber composite to reduce the aircraft weight. This paper presents an overview of sizing process for OPPAV at the conceptual design level. It consists of load analysis, structural sizing and development of efficient design allowable values for composite material. The weight is estimated based on sizing process, including strength and stiffness requirements. The objective of this study is to present a overview of structural sizing procedure and fast tool for preliminary design phases.