• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.651-661
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• 2017

A truss-braced wing (TBW) aircraft has recently received increasing attention due to higher aerodynamic efficiency compared to conventional cantilever wing aircraft. For conceptual TBW aircraft design, we developed a propulsion-and-airframe integrated design environment by replacing a semi-empirical turbofan engine model with a thermodynamic cycle-based one built upon the numerical propulsion system simulation (NPSS). The constructed NPSS model benefitted TBW aircraft design study, as it could handle engine installation effects influencing engine fuel efficiency. The NPSS model also contributed to broadening TBW aircraft design space, for it provided turbofan engine design variables involving a technology factor reflecting progress in propulsion technology. To effectively consolidate the NPSS propulsion model with the TBW airframe model, we devised a rapid, approximate substitute of the NPSS model by reduced-order modeling (ROM) to resolve difficulties in model integration. In addition, we formed an artificial neural network (ANN) that associates engine component attributes evaluated by object-oriented weight analysis of turbine engine (WATE++) with engine design variables to determine engine weight and size, both of which bring together the propulsion and airframe system models. Through propulsion-andairframe design space exploration, we optimized TBW aircraft design for fuel saving and revealed that a simple engine model neglecting engine installation effects may overestimate TBW aircraft performance.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.371-377
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• 2009

터보프롭 항공기는 감속장치로 인한 출력한계 및 프로펠러로 인한 최대속도 한계 등으로 대형항공기로 거의 사용되지 않았으나 최근 경제적, 환경적 요인으로 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 Pratt & Whitney 사의 PW127F 터보프롭 엔진과 Hamilton Standard 사의 568F 프로펠러로 구성된 ATR72-500 중형 터보프롭 항공기의 추진시스템을 Gasturb11 소프트웨어를 이용하여 모델링하였으며 성능해석 결과 추진시스템 모델이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권4호
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• pp.21-29
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• 2021

As global environmental regulations have been strengthened, the eco-friendly market has grown rapidly. In the field of aircraft, research on electric vertical take-off and landing aircraft that can enter city centers and perform personal air transportation using electric propulsion is ongoing. For aircraft using electric propulsion methods to operate reliably, electric power thrust systems are a key factor. Electric aircraft require a high power density for propulsion systems with strict limits on volume and weight. The efficient control of inverter systems is essential for achieving high power density. Therefore, in this paper, the characteristics of inverters and motors were analyzed through simulations based on the space vector pulse width modulation (PWM) and discontinuous PWM methods for controlling inverter systems.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
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• pp.71-81
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• 1995

The Propulsion System Integration can be defined as the optimization technology of combining the propulsion system components with the airframe to achieve the overall aircraft misson performance goals. The disposition of propulsion system components on engine compartment enveloped by front fuselage and fire bulkhead is very restricted because of the interference with nose L/G and engine mountig strut. The design of components depends on the traditional technical data base. The engine satisfying a customer's ROC was selected among worldwide existing engines by the comparision studies of performance analysis with enigine installed effect, future growth potential, ILS, and application to aircrafts, etc. The ground test of the propulsion system integration was performed in the test cell and on the aircraft to assure the function of the components. The flight test was performed to confirm complying the performance requirements.

• 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)

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권3호
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• pp.42-51
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• 2022

도심환경에서 저공해/저소음으로 운항이 요구되는 eVTOL 항공기는 왕복행정엔진이나 터빈엔진과 같은 전통적인 추진시스템이 아닌 대부분 배터리를 이용한 전기추진시스템을 동력원으로 사용한다. 이에 따라 전기추진시스템에 대한 인증제도 마련 및 전기추진시스템의 안전성 확보방안이 중요한 이슈가 되고있다. 미국의 경우 전기추진시스템을 인증하기 위해 FAR Part 33에 준하는 특수기술기준을 발행하였고 유럽의 경우 전기추진시스템의 인증을 위해 다양한 특별조건을 제정하였다. 따라서 국내에도 미국, 유럽에 맞춰가며 eVTOL 항공기 전기추진시스템 기술기준에 대한 대비가 필요하다. 본 논문에서는 특별조건 중 전기/하이브리드 추진 시스템의 기술기준인 SC E-19를 분석하였고 기존 항공기 안전성 평가 절차인 ARP 4761에 항공기 수준에서 적용 되어야하는 SC E-19 기술기준을 적용시킴으로써 항공기에 장착하는 전기추진시스템의 안전성 확보 방안을 제안하였다. 마지막으로 Ehang 184 전기추진시스템의 사례연구를 통해 제안한 전기추진시스템의 안전성 확보 방안이 항공기 수준에서 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권10호
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• pp.948-956
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• 2007

항공기를 개발함에 있어 기체를 구성하는 계통의 성능이 항공기 요구도를 만족하는 수준으로 발휘되는지 확인하는 것이 중요하다. 특히, 엔진을 포함한 추진계통은 항공기를 구성하는 구성품 중 중요한 계통으로서, 추진계통과 기체와의 통합성을 검증하는 것이 항공기 개발에 있어 필수적 요소이다. T-50 고등훈련기 체계개발 시 추진계통 검증을 위해 엔진 공중재시동 시험 및 엔진 축마력 시험, backup throttle기능 시험 등의 다양한 비행시험을 수행하였으며, 이와 같은 항목의 비행시험을 통하여 T-50 고등 훈련기의 추진계통이 기체에 적합하게 설계/장착되었음을 확인하였다. 본 논문에서 추진계통 비행시험 항목에 대한 설명 및 시험 절차, 결과를 제시하였으며, 본 논문의 내용이 차후 타 항공기 개발 시 추진계통 관련 비행시험을 준비하는 과정에서 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.27-34
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• 2023

본 논문은 마그네틱 기어를 적용한 항공기용 전기추진시스템에 관하여 기술한다. 항공기 추진모터는 높은 토크가 요구되기 때문에 감속기를 결합하여 토크를 증대시킬 수 있다. 하지만 기계식 기어는 마찰에 의한 손실과 열 및 진동 등으로 인해 잦은 유지 보수가 필요하다. 기계식 기어를 사용하지 않는 직접구동형 전동기의 경우 고 토크를 달성하기 위한 설계 시 전동기의 크기와 중량이 증가하게 된다. 본 논문은 항공기의 전기추진 시스템에서 기계식 기어의 유지보수와 직접구동형 전동기의 중량 증가 문제를 해결하기 위해 마그네틱 기어 적용 방안을 제안한다. 항공기용 전기추진 시스템에 적합한 마그네틱 기어를 설계하고 직접구동형 전동기와 성능을 비교함으로 마그네틱 기어의 적용 가능성을 확인한다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권3호
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• pp.1-9
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• 2022

본 연구에서 대상으로 삼은 비행체는 4~5인승급 수직이착륙기이며, 해당 비행체용 추진시스템은 가스터빈엔진과 배터리팩을 주 전력원으로 사용하여 다수의 모터가 필요로 하는 요구전력을 공급하는 분산 하이브리드 추진시스템이다. 본 연구에서는 기본설계 결과를 바탕으로 MATLAB/Simulink 프로그램을 사용하여 하이브리드 추진시스템용 설계/해석 플랫폼을 개발하였다. 시뮬레이션 해석을 통해 비행 시나리오에 따른 각 전력원별 출력 거동 및 운용 범위를 확인하였고, 이를 통해 기본설계 결과의 실현가능성을 확인하였다.