• 한국항공우주학회지
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• 제37권8호
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• pp.729-736
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• 2009

벌새(Selasphorus rufus)의 날갯짓 운동에 의한 양력발생 및 추력발생 메커니즘을 이해하고자 2차원 수치해석을 수행하였다. 날갯짓 운동의 궤적은 풍동 실험에서 관찰된 결과를 모델링하여 해석하였다. 비행속도에 따라 날갯짓 운동 궤적이 달라지고, 그 결과 양력 및 추력의 발생 메커니즘이 변화하는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 이를 통하여 비행속도를 저속비행과 고속비행으로 구분하여 물리적인 이해를 하고자 하였다. 양력발생의 경우에는 기존의 날갯짓 비행의 주된 양력발생 메커니즘인 앞전와류효과(Leading Edge Vortex Effect), 실속지연(Delayed Stall), 후류포착(Wake capture)등의 메커니즘을 확인하였으며, 벌새에서 유일하게 관찰되는 Upstroke에서의 양력발생 메커니즘을 유동특성 분석을 통하여 확인하였다. 추력발생의 경우에는 벌새의 골격 구조, 와류형성 및 압력구배에 따른 합력 성분의 분해를 통하여 이해할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.185-195
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• 2021

본 연구의 날갯짓 초소형 비행체는 실제 생명체의 날개를 모방하여, 매우 유연한 재질의 캠버날개를 활용한다. 캠버 날개는 생명체와 유사하게 앞전, 시맥, 박막과 같이 특성이 서로 다른 세가지 재질로 구성되어 있고 다양한 방식으로 구속되어 있다. 날개의 유연성을 활용한 수동 회전(passive rotation) 방식은 앞전과 시맥의 재질이 날갯짓 궤적에 매우 큰 영향을 미치는 요소이기 때문에 적절한 유연성을 갖는 재질의 선정이 필수적이다. 이러한 날개의 재질들과 복잡한 형상을 사실적으로 모델링하여 정밀하게 해석할 수 있는 유체-구조 연성해석 프로그램을 개발하고, 날개의 앞전과 시맥의 탄성 계수의 변화에 따른 공력탄성학 효과를 정밀하게 분석하였다. 결과적으로 재료의 탄성 계수 변화만으로도 날개의 비틀림각 궤적을 적절히 발생시킴으로써 날갯짓 비행체의 추력 및 효율을 크게 증가시킬 수 있음을 보였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권4호
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• pp.367-372
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• 2024

발달장애는 전체 장애인 수 중에 비교적 낮은 수치에 해당되지만 장애의 정도에서 전반적으로 중증 장애로 분류되고 있다. 이러한 발달장애는 초기에 발견이 된다면 적응력과 초기 대응에 의한 치료 효과가 향상될 수 있지만, 대부분의 부모들은 자신의 아이에게서 징후를 발견하지 못하거나 치료시기를 놓치는 경우가 대다수이다. 본 논문에서는 특이적 행동특성을 기반으로 하는 초기 발달장애 징후를 객관적으로 볼 수 없는 부모나 유아기관 관계자들을 위해 발달장애 초기 특이행동 중 손 퍼덕대기(Hand-Flapping)를 인식할 수 있는 발달장애 진단 알고리듬개발의 선행연구를 수행하였다. 인지영역과 손가락을 정확하게 인식하여, 손퍼덕임 수를 정확하게 카운트하는 것을확인할 수 있었다. 빅데이터를 활용한 알고리듬의 고도화 및 기능적 성능 확장을 통해 다양한 행동패턴의 진단이 가능한 알고리듬 연구가 지속적으로 수행 및 확대될 것으로 전망된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권9호
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• pp.712-722
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• 2018

본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행 시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.652-653
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• 2012

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.290-291
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.95-96
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• 2011

• 한국항공우주학회지
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• 제33권10호
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• pp.82-92
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• 2005

본 연구는 중량 20그램의 무선조종 초소형 날갯짓 비행체를 개발하기 위하여 수행되었다. 본 날갯짓 비행체는 3채널 방식의 무선조종을 사용하였고, 리튬 폴리머 배터리로 두 개의 DC 페이저 모터를 구동하여 35cm 크기의 날개로 날 수 있도록 하였다. 플래핑 운동만 적용된 날갯짓 비행체의 성능은 비행시험으로 입증되었다. 비행시험 결과는 비행체의 추진에 필요한 충분한 추력이 발생하도록 개발되었다는 것을 나타낸다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.538-549
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• 2006

A code is developed to simulate a viscous flow field around a deformable body using the hybrid Cartesian/immersed boundary method. In this method, the immersed boundary(IB) nodes are defined near the body boundary then velocities at the IB nodes are reconstructed based on the interpolation along the normal direction to the body surface. A new method is suggested to define the IB nodes so that a closed fluid domain is guaranteed by a set of IB nodes and the method is applicable to a zero-thickness body such as a sail. To validate the developed code, the vorticity fields are compared with other recent calculations where a cylinder orbits and moves into its own wake. It is shown the code can handle a sharp trailing edge at Reynolds number of $10^5$ under moderate requirements on girds. Finally the developed code is applied to simulate the vortex shedding behind a deforming foil with flapping tail like a fish. It is shown that the acceleration of fluids near the flapping tail contributes to the generation of the thrust for propulsion.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1586-1591
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• 2004

Flow visualization experiments have been performed to investigate the effects of phase lag, reduced frequency qualitatively by examining wake pattern on a dragonfly type wing. The model was built with a scaled-up, flapping wings, composed of paired wings with fore- and hindwing in tandem, that mimicked the wing form of a dragonfly. The present study was conducted by using the smoke-wire technique, and an electronic device was mounted to find the exact positional angle of wing below the tandem wings, which amplitude is ranged from $-16.5^{\circ}$ to $+22.8^{\circ}$. Phase lag applied on the wings is $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$ and $270^{\circ}$. The reduced frequency is 0.15, 0.3 and 0.45 to investigate the effect of reduced frequency. It is inferred through observed wake pattern that the phase lag clearly plays an important role in the wake structures and in the flight efficiency as changing the interaction of wings. The reduced frequency also is closely related to wake pattern and determines flight efficiency.