• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.14-17
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• 2004

A purpose of this visual experiment is to investigate the effect of reduced frequency qualitatively by examining wake pattern change for insect flying motion. Insect is composed of two pair wing with forewing and hindwing, flying motion of insect is performed pitching and plunging so it makes a separation over the wings. The separation affects at the wake pattern and changed wake pattern has an influence on lift, drag and propulsion. This experiment is conducted by using a smoke wire technique and a camera is fixed at hindwing to take a photograph of wake. An electronic device is mounted below test section to find exact the mean positional angle of wing. The reduced frequency in experiment is 0.15, 0.3 and 0.45. We obtained the result which that reduced frequency is closely related to wake pattern that determines flight efficiency.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.727-730
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• 2005

Cellulose based Electro-Active Papers (EAPap) is very promising material due to its merits in terms of large bending deformation, low actuation voltage, ultra-lightweight, and biodegradability. These advantages make it possible to utilize applications, such as artificial muscles and achieving flapping wings, micro-insect robots and smart wall papers. This paper investigates the in-plane strains of EAPap under electric fields, which are useful for a contractile actuator application The preparation of EAPap samples and the in-plane strain measurement system are explained, and the test results are shown in terms of electric field, frequency and the oriental ions of the samples. The power consumption and the strain energy of EAPap samples are discussed. Although there are still unknown facts in EAPap material, this in-plane strain may be useful for artificial muscle applications.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.397-403
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• 2007

자연에 존재하는 곤충과 새들은 날개짓을 통하여 이동에 필요한 유체력을 발생시킨다. 실현 가능한 플랩핑 MAV를 개발하기 위해서는 날개짓과 추력발생사이의 관계에 관한 기초연구가 필요하다. 본 연구에서는 격자볼츠만법을 사용하여 히빙진동 운동을 하는 평판날개에서 추력 발생이 시작되는 조건을 파악하고자 하였다. 히빙진폭을 0.5C로 고정시키고 환원주파수가 추력발생에 미치는 영향을 파악하였다. 다양한 경우의 히빙진폭에 대하여 환원주파수와 추력 사이의 관계를 파악하고, 추력발생에 더 중요한 파라메터가 Strouhal수임을 보였다. Reynolds수 변화에 따른 추력특성을 파악하였다. 본 연구결과 추력발생이 시작되는 임계 Strouhal 수는 약 0.12이며 추력은 Strouhal 수에 대하여 지수함수의 관계를 갖는다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.25-33
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• 2019

본 논문은 목표한 방향으로 자유롭게 기동할 수 있는 새 크기의 물리기반 날갯짓 비행로봇 시뮬레이션을 위한 동역학적 신경망 컨트롤러를 생성하는 통합적인 진화연산 방법을 제시한다. 제안된 진화로봇 시스템은 날갯짓 비행의 추가적인 민첩성과 안정성을 위하여 Morphological Computation 개념을 응용한 간단한 날개 순응성 모델과 그와 통합된 Mechanosensory 정보를 활용한다. 역학적으로 불안정한 날갯짓 기동의 안정성 개선을 위해 로봇의 날개는 회전스프링으로 팔의 골격에 연결된 여러개의 패널들로 모델링되어, 새의 깃털에서 영감을 받은 단순한 형태의 날개 유연성을 시뮬레이션 하도록 설계되었다. 신경망 컨트롤러 역시 생물학적으로 의미있는 좌우대칭적 연결구조를 가짐과 동시에 최대의 진화연산 탐색 가능성을 위해 두 개의 fully-connected 신경망 모듈로 이루어지며, 이를 위한 센서정보로서 항법센서와 더불어 각 날개패널의 움직임 보들이 입력되어진다. 이러한 설계는 각 패널센서로 하여금 잠재적으로 신경망의 날갯짓 패턴 생성에 관여하게 함과 동시에, 날개에 가해지는 힘의 감지와 패널의 굽어짐으로 인한 날개 순응성으로부터 얻을 수 있는 비행의 민첩성과 안정성 향상을 동시에 유도할 수 있다. 본 시스템으로 진화된 날갯짓 로봇은 실시간으로 주어지는 목표방향으로의 효과적인 기동과 함께, 외부의 공기역학적 섭동에 대하여도 더욱 안정적인 비행을 유지함을 보여준다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권1호
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• pp.47-52
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• 2018

We have developed an electromagnetic generator to bury in subcutaneous area or abdominal cavity of the birds. As we can't use a solar battery, it is extremely difficult to supply a power for subcutaneous implantation such as biosensors under the skin due to the darkness environment. We are aiming to test the antigen-antibody reaction to confirm an avian influenza. One solution is a very small generator with the electromagnetic induction coil. We attached the developed coil to chickens and pheasants and recorded the electric potential generated as the chicken walked and the pheasant flew. The electric potential generated with physical simulator is equal to or exceeds the 7 V peak-to-peak at maximum by 560/min of flapping of wings. Even if we account for the junction voltage of the diode (200 mV), efficient charging of the double-layer capacitor is possible with the voltage doubler rectifier. If we increase the voltage, other problems arise, including the high-voltage insulation of the double-layer capacitor. For this reason, we believe the power generated to be sufficient for subcutaneous area of birds. The efficiency, magnetic 2 mm in length and coil 15mm in length, if axial direction is rectified, the magnetic flux density given to the coil could calculated to 7.1 % and generated power average 0.47mW. The improvements in size and wire insulation are expected in the future.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-8
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• 2006

Unsteady lift measurements were carried out in order to investigate the effects of phase difference and reduced frequency of a dragonfly-type model with two pairs of wing. A load-cell was employed to measure the lift generated by a plunging motion of the dragonfly-type model with the incidence angles of 0$^{circ}$. Experimental conditions are as follows: phase differences between fore- and hind-wings are 0$^{circ}$, 90$^{circ}$, 180$^{circ}$, and 270$^{circ}$, and reduced frequencies are 0.075, 0.15 and 0.225, respectively. The freestream velocity was 143 m/sec and corresponding chord Reynolds number was $3.4{\times}10^3$. The variation of phase-averaged lift coefficients during one cycle of the wing motion is presented. Results show that the total value of the positive lift coefficient during one cycle of the wing motion is the largest at the phase difference of 90$^{circ}$, and that the maximum lift coefficient and lift coefficient per unit of time increases with reduced frequency.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.1-7
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• 2003

본 연구에서는 3차원 대칭형 날개의 정상/비정상상대에서의 공기력 특성을 Vortex 패널법을 이용하여 수치적으로 연구했다. 이 프로그램은 날개 표면에 분포된 x, y 방향에 따라 선형적으로 변화는 와(Vortex)를 이용하는 프로그램을 기반으로 하여 3차원 날개 주위의 비압축성 포텐셜 흐름에 적용하였고 박리와 후류의 변형은 고려하지 않았다. NACA Airfoil 자료와 비교한 계산결과는 매우 만족스러운 일치를 보여주었다. 또한 갑작스러운 pitch-up운동과 일정한 각속도로 피칭운동을 하는 비정상 날개에 대해서도 본 방법을 적용하였다. 비정상 상태의 연구에서는 출발와류의 생성과 시간에 따른 위치를 고려함으로서 출발와류가 날개의 공기력 특성에 미치는 영향을 계산하였다. 본 방법은 피칭이나 플래핑, 회전익 해석등의 더 복잡한 경우에도 적용되어질 수 있다.

• 디자인학연구
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• 제19권6호
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• pp.9-14
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• 2006

민화나 고화에 많이 등장하는 호랑나비나 제비나비형태의 그림은 다수 있지만 한자 문화권이라 그런지 '나비'라는 말은 늦게 나타난다. 나비라는 말은 나불나불 나는 모습에서 유래되었다고 하는데, 고서에 호접(胡蝶:범나비), 황접(黃蝶:노랑나비) 등으로 나타나다가 1481년에 나온 두시언해(杜詩諺解)에서 나비 또는 나뵈로, 1527년에 나온 훈몽자회(訓夢字會)에는 나뵈로, 숙종 시대(1675$\sim$1720)에 나온 시몽언해물명(時夢諺解物名)에는 남이로 나온다. 그 후로는 나?????? 또는 나비로 불러오다가 현재 나비가 표준말이 되어 쓰여 지고 있다. 아직도 지방에 따라서는 나부 또는 나베라고 부르는 곳도 있다. 나비는 연인의 사랑 기쁨 행운 장수 영원 등의 의미와 아름다운 자태에 마음이 끌려 예로부터 시와 그림으로 표현되어 그 아름다움을 감상하거나, 공예품, 장신구등에 응용되어 왔다. 본 연구는 이러한 나비의 형태와 색채를 분석하고 수용성 부직포를 이용한 누비 응용기법을 적용하여 나비의 형태미, 날개시맥의 섬세한 조형미를 표현하였으며 가볍고 드레이프성이 좋은 기본소재를 사용함으로서 나비의 날개 짓이 주는 율동적 움직임을 용이하게 표현될 수 있도록 하였다. 이에 본 연구는 상기의 표현 기법이 나비 이미지의 미적표현에 적합함과 아울러 디자인 전개에 무한한 잠재력을 가지고 있음을 제시하고자 한다. 연구 결과 나비 날개 윤곽선의 부드러운 곡선은 인체의 선적 조형미에 잘 부합되어 의상과 인체가 조화롭게 결합될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 누비 응용 기법이 가진 특성들이 소재 표현기법으로 다양화 될 수 있음을 깨달았으며 누비 기법의 응용을 통한 혼합기법이 의상에 적용됨으로서 오뜨 꾸뛰르(Haute Couture) 적인 고급스러운 작품으로 전개될 수 있음을 알게 되었다.