• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권4호
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• pp.253-260
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• 2013

회전익기의 공기흡입구 주위 표면에 발생한 결빙은 엔진의 성능을 저해하는 요인으로 비행 안전성에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 항공기 표면에 발생하는 결빙현상을 분석하는데 많은 비용이 소요되는 결빙 풍동 시험 및 비행시험에 비해 전산유체역학을 기반으로 한 결빙 시뮬레이션은 매우 효과적인 도구가 될 수 있다. 본 연구에서는 결빙조건에서 회전익기 공기흡입구 부근에 설치된 방빙장치의 작동 유무에 따른 결빙의 양과 발생 영역을 CFD 예측기법 및 결빙 풍동시험을 통해 분석하였다. 방빙장치를 작동시킨 경우 공기 흡입구 표면에서의 결빙의 질량과 최대 두께가 약 80% 이상 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.456-459
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• 2010

Icing is one of the most serious hazards for aircraft. The amount and rate of icing depend on a number of meteorogical and aerodynamic factors. Of primary importance are amount of liquid water content of droplets, their size, the temperature of aircraft surfaces, the collection efficiency, and the extent of supercooled droplets. In this study, in-flight icing analysis of low reynolds number high aspect ratio wing is carried out by using FENSAP-ICE. Each liquid water contents with altitude is obtained from FAR 25 Appendix-C. And the collectoin efficiency is calculated to check out the ice accretion position of wing with two angles of attack. The degradation of aerodynamic characteristics of aircraft are figured out by investigating the accretion of rime and glaze ice.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권2호
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• pp.100-106
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• 2012

Ice accretion on the surface of aircraft in flight can adversely affect the safety of aircraft. In particular, it can cause degradation of critical aircraft performances such as maximum lift coefficient and total pressure recovery factor in engine air intake. In this study, computational prediction of ice accretion around a rotorcraft air intake is conducted in order to identify the impingement region with high droplet collection efficiency. Then the amount of ice accretion on the air intake, which is essential in determining the required power of ice protection system, is calculated. Finally, the effect of icing wind tunnel size is investigated in order to check the compatibility with the real in-flight test environment.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.45-56
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• 2021

세계 각국은 도심지역 교통체증으로 인해 UAM (Urban Air Mobility) 항공기에 대한 수요가 급부상하고 있다. 전기추진 수직이착륙기(e-VTOL) 개념의 다양한 항공기가 연구개발을 통해 상용화 준비 중이며, 사람이 탑승하는 유인운송수단이므로 감항인증이 요구된다. UAM 항공기의 안전 운항에 치명적인 위협을 가하는 요소는 구조물 손상과 항법 장치 교란을 유발하는 낙뢰와 비행 안정성을 저해하는 결빙이다. 현재 UAM 항공기 관련 낙뢰 및 결빙 인증기술 개발이 미비한 실정이므로, 적절한 감항인증 지침을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서 미연방항공청(FAA), 유럽항공안전청(EASA)의 항공기 관련 법령 및 규정을 분석한 후, 낙뢰 및 결빙 인증지침을 UAM 항공기에 접목하고자 하였다. UAM 항공기에 대한 낙뢰 및 결빙의 영향성을 전산 시뮬레이션을 통해 분석하였고, 향후 운용될 UAM 항공기의 인증을 위한 실무지침 수립의 근거를 제시하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제7권3호
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• pp.51-57
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• 2013

This study describes the Federal Aviation Administration(FAA) certification policy for approving the use of Type II, III, and IV deicing/anti-icing fluids on small category airplanes. These fluids can be characterized as non-Newtonian, pseudo-plastic fluids, also known as "thickened" fluids. Deicing fluids are used before takeoff to remove frost or ice contamination, while anti-icing fluids are used before takeoff to prevent frost or ice contamination from occurring for a period of time(referred to as "holdover time") after application. Thickened deicing/anti-icing fluids can affect airplane performance and handling characteristics and their residue may cause stiff or frozen flight controls. This study also describes an approval process that may be used by type certificate holders and applicants for a type certificate under parts 23 to support operational use of these fluids on their airplanes.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.911-925
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• 2020

항공기 결빙 보호장치는 항공기의 Window Shield 및 Engine Inlet, Wing 등에 적용되어 운용 중 발생할 수 있는 항공기와 센서의 표면 결빙으로 부터 항공기를 보호한다. 표면에 증식된 결빙은 항공기의 조종 안정성을 저하시키고 대기자료 프로브의 오작동을 일으킴으로써 심각한 사고의 원인이 되기도 하는데, 이를 방지하기 위하여 다양한 방식의 결빙 보호장치가 개발되었다. Electrothermal 방식은 비교적 간단한 구조이고 에너지 효율을 높이는 데 유리하여 가장 많이 사용되는 항공기 결빙 보호장치로 자리매김하고 있다. 본 리뷰 논문에서는 대표적인 결빙 보호장치인 Hot-air 및 Electro-thermal 방식을 집중적으로 분석하였고, 기술 현황과 적용 사례를 바탕으로 결빙 보호장치의 전망에 대해 고찰하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-9
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• 2016

Atmospheric icing may have significant effects not only on safety of aircraft in air, but also on performance of wind turbine and power networks on ground. Thus, ice protection measure should be developed to protect these systems from icing hazards. A very efficient method is the electro-thermal de-icing based on a process by which ice accretion is melted and blown away through aerodynamic forces. In this computational study, a state-of-the-art icing code, FENSAP-ICE, was used for the analysis of electro thermal de-icing system. Computational results including detailed conjugate heat transfer analysis were then validated with experimental data. Further, the computational model was applied to the DU21 airfoil section of NREL 5MW wind turbine with calculated heater parameters.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.204-208
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• 2024

제/방빙액은 항공기 결빙 제거에 필수적으로 사용된다. 제/방빙액은 유기용제를 희석시켜 제조되고, 화학적으로 결빙을 제거할 때 탑코트 표면에서 손상이 발생된다. 본 연구에서는 글리콜 계열의 제/방빙액을 사용하여 결빙을 제거하였고, 결빙 제거과정에서 발생된 탑코트의 손상에 대하여 관찰하였다. USB 현미경을 이용하여 결빙의 생성 및 성장과정을 관찰하였고, 공초점 현미경으로 제/방빙액 처리에 따른 표면 형상을 관찰하였다. 또한 코팅 두께 측정과 푸리에 변환 적외선 분광분석을 통하여 표면의 물리적 및 화학적 변화를 조사하였다. 제/방빙액의 반복적인 처리는 결빙의 생성 속도 감소시키고, 결빙의 성장 속도 증가시키는 효과를 보였다. 제/방빙액 처리 과정에서 가압 공정 시 발생되는 손상과 에틸렌 글리콜에 의하여 폴리우레탄 탑코트의 표면 손상이 발견되었다. 탑코트의 손상에 대한 변화를 분석한 결과 화학적 변화는 확인되지 않았지만, 표면의 균일성은 감소하고, 표면에 균열이나 굴곡이 형성되는 물리적 손상이 관찰되었다. 제/방빙액은 결빙 제거에 효과적이나 표면 손상을 일으키는 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.27-30
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• 2009

The aerodynamic performance of aircraft in icing condition can deteriorate considerably by contamination of aerodynamic and propulsive systems due to icing accretions on aircraft surfaces. A computational analysis based on the Eulerian description was performed on an airfoil to investigate effects of ice accretions on airfoil aerodynamics. A water droplet with liquid water concentration ($0.00075kg/m^3$) and mean volume diameter ($20{\mu}m$) was considered and applied to various angles of attack to investigate the stall angle decrease and the drag increment.