• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.574-580
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• 2017

항공기에는 비행 중 공기 중으로부터 축적된 정전기를 방출시키기 위하여 정전기방출기를 장착하여야 한다. 특히 정전기 방출기에 의해 방출되지 않으면, 항공기 표면에 이온화현상이 발생하게 되고, 그에 따라 항공기 외부로 돌출된 안테나 및 날개 끝부분에서 코로나 현상을 발생시켜 무선통신 및 장비운용에 영향을 미치게 한다. 본 논문에서는 항공기 정전기 방출기를 장착하기 위하여 항공기 표면적과 속도 그리고 기후조건을 분석하였다. 또한 그 분석결과를 바탕으로 정전기 방출기 장착설계를 수행할 수 있으며, 장착된 정전기 방출기의 기능시험을 통하여 효과적으로 장착설계가 되어있음을 확인할 수 있다. 그리하여 본 연구결과를 바탕으로 추후 다양한 크기와 임무조건을 가지는 항공기의 정전기 방출기 장착설계를 최적화하여 수행할 수 있다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권2호
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• pp.66-71
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• 2013

In this paper, the supersonic flows around space launch vehicles have been numerically simulated by using a 3-D RANS flow solver. The focus of the study was made for investigating plume-induced flow separation(PIFS). For this purpose, a vertex-centered finite-volume method was utilized in conjunction with 2nd-order Roe's FDS to discretize the inviscid fluxes. The viscous fluxes were computed based on central differencing. The Spalart-Allmaras model was employed for the closure of turbulence. The Gauss-Seidel iteration was used for time integration. To validate the flow solver, calculation was made for the 0.04 scale model of the Saturn-5 launch vehicle at the supersonic flow condition without exhaust plume, and the predicted results were compared with the experimental data. Good agreements were obtained between the present results and the experiment for the surface pressure coefficient and the Mach number distribution inside the boundary layer. Additional calculations were made for the real scale of the Saturn-5 configuration with exhaust plume. The flow characteristics were analyzed, and the PIFS distances were validated by comparing with the flight data. The KSLV-1 is also simulated at the several altitude conditions. In case of the KSLV-1, PIFS was not observed at all conditions, and it is expected that PIFS is affected by the nozzle position.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.45-48
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• 2003

plume 간섭 현상은 plume에 의한 경계층 유동의 박리, 강한 전단층 발생, 그리고 다수의 충격파들이 박리유동 및 전단층과 상호작용하게 되는 매우 복잡한 유동현상이며, 현재 미사일 등의 후미부에서 발생하는 plume 간섭 현상의 상세에 관해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 plume 간섭현상을 이해하기 위하여 수치계산을 수행하였다. 수치계산에서는 천음속 및 초음속 자유유동에서 plume 간섭현상을 조사하기 위하여, 추진노즐로부터 발생하는 강한 부족 팽창제트를 모사하여 종래의 풍동실험의 결과와 비교하였다. 또 수치계산에서는 미사일 후미부에 Simple, Rounded, 다공-확장(porous-extension)벽을 적용하여, 이들이 plume 간섭현상에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 Rounded, 다공-확장(porous-extension)벽은 plume에 의한 충격파와 경계층 유동의 박리 현상을 완화시킬 수 있었으며, 미사일 동체의 제어성능을 향상시킬 수 있음을 알았다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.32-37
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• 2007

Aerodynamic forces and moments have been used to control rocket propelled vehicles. If control is required at very low speed, Those systems only provide a limited capability because aerodynamic control force is proportional to the air density and low dynamic pressure. But thrust vector control(TVC) can overcome the disadvantages. TVC is the method which generates the side force and roll moment by controlling exhausted gas directly in a rocket nozzle. TVC is classified by mechanical and fluid dynamic methods. Mechanical methods can change the flow direction by several objects installed in a rocket nozzle exhaust such as tapered ramp tabs and jet vane. Fluid dynamic methods control the flight direction with the injection of secondary gaseous flows into the rocket nozzle. The tapered ramp tabs of mechanical methods are used in this paper. They installed at the rear in the rocket nozzle could be freely moved along axial and radial direction on the mounting ring to provide the mass flow rate which is injected from the rocket nozzle. In this paper, the conceptual design and the study on the tapered ramp tabs of the thurst vector control has been carried out using the supersonic cold flow system and schlieren system. This paper provides the thrust spoilage, three directional forces and moments and distribution of surface pressure on the region enclosed by the tapered ramp tabs.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.830-835
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• 2016

미국을 중심으로 상업용 무인비행체에 대한 규제가 명시된 조건하에 완화되어 관련 산업의 발전이 예상된다. 이에 따라 2017년에 미국에서 약 60만대에 이르는 무인비행체가 운용될 것으로 예상되지만 안전사고의 문제로 무인비행체의 자율 비행에 제약이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 무인비행체의 충돌을 방지하고 경로를 탐색하는 연구가 진행되었으나, 경로 탐색 과정에서 상황에 따른 동적인 대처가 불가능하고 효율적인 경로 유도가 되지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 해당 문제를 해결하기 위하여 차량 네트워크를 이용한 중앙관리방식의 무인비행체 경로 유도 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 차량 통신용 네트워크가 경로 탐색의 주체가 되어 무인비행체를 데이터 패킷과 같이 라우팅의 대상으로 처리하여, 무인비행체가 직접 처리할 경로 탐색 과정을 줄이기 때문에 무인비행체의 에너지 효율성을 증가시킬 수 있고, 동일한 네트워크 내 무인비행체들의 전체적인 비행 흐름을 미리 파악하여 갑작스런 혼잡현상을 미연에 대비할 수 있으므로 무인비행체 라우팅 효율을 개선할 수 있다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제9권1호
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• pp.3-14
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• 2011

인류의 최초 우주 비행으로부터 50년, 최초의 인공위성 발사로부터 54년이 지난 현재 인류의 우주 활동은 어느 때 보다 활발하다. 2000년대 들어 연평균 66회 발사된 우주발사체는 2010년 74회 발사되었으며, 2010년 지구 궤도에서 운행되고 있는 인공위성은 900개에 이르렀다. 우주자산은 국가의 국방 및 안보에 기여할 뿐만 아니라 사회의 경제, 기술 개발에 없어서는 안 되는 필수요소로 자리잡음에 따라 국가가 투자할 가치가 있는 중요 부분이 되었다. 2010년 세계 각국의 우주개발 예산은 715억 달러로 역사상 최대치에 도달하였다. 2002년 이후 세계 우주개발 예산은 연간 8%의 증가율을 보였으나, 2010년 2%로 낮아져 투자 증가율은 다소 둔화되었다. 반면 우리나라의 2011년 정부의 우주개발 예산은 1,825억원으로 2008년 이후 연평균 16%로 감소하였다. 천리안 위성 및 나로호 개발이 완료됨에 따라 개발주기에 따른 예산감소의 영향으로 분석된다. 본 논문에서는 세계 각국 및 우리나라의 우주분야 투자와 우주시장 현황을 정리하였고, 우리나라 예산정책에 관한 시사점을 제고해보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.942-944
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• 2017

초고속 비행체는 발사 시 엔진에 의한 음향 압력과 비행 중 공력 가열 및 공기역학적 압력 등 복합적인 하중을 받는다. 이러한 외부환경으로부터 비행체의 연료 탱크 등 내부 시스템을 보호하기 위해 열방어 시스템 패널(Thermal Protection System Panel)이 필요하다. 본 논문에서는 온도 조건에 대해 유한차분법을 이용하여 열방어 시스템 패널의 열전달 모델을 정의하고, 구한 절점별 온도 데이터를 회귀분석을 통해 두께방향 온도 구배의 함수로 정리하였다. 도출한 온도 이력과 극한 압력 하에서 열방어 시스템 패널의 열구조 특성에 대한 해석적 모델을 정의하였다. 해석적 모델을 이용하여 열방어 시스템 패널의 열구조 특성에 대해 매개변수 분석을 수행하였다. 이를 통해 열방어 시스템 패널의 경량화 및 열구조적 설계 요구조건을 충족하는 설계변수를 도출하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.243-252
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• 2016

Conventionally, the static angle of attack and static elevator tests are carried out separately to estimate hydrodynamic stability derivatives of underwater vehicles. However, it is difficult to verify the interaction between the angle of attack and elevator angle in such cases. In this study, we perform a static elevator with angle of attack test where both the angle of attack and elevator angle are varied simultaneously. The experimental results show that the angle of attack has an influence on the elevator control force and that this tendency is dependent on the sense in which the angle of attack and elevator angle are varied. We predict level flight performance using hydrodynamic derivatives estimated through this experiment. The predictions considering the effect of angle of attack show good agreement with trials conducted in the open sea.

• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.43-53
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• 2014

충격파 터널은 초음속 및 극초음속 비행조건의 유동장을 지상에서 가장 유사하게 모사할 수 있는 시험설비로서, 거의 반세기 동안 전 세계적으로 유용하게 운용되고 있다. 국내의 극초음속 비행체에 대한 많은 관심의 결과로 충격파 시험장치에 대해 주목하고 있으며, 최근에 KAIST에서는 중간 크기의 충격파 터널을 갖추게 되었다. 본 논문은 개발된 충격파 터널의 성능과 최근 수행된 모델 스크램제트 시험자료를 제시하고 있다. 본 연구에서 모사된 자유흐름 유동조건은 마하수 5.7 비행속도에 해당하며, 이러한 비행조건에서 스크램제트의 초음속 연소기내에 유동 환경을 모사하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권1호
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• pp.35-41
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• 2018

무인기는 관측, 통신중계, 정보 수집 등 여러 분야에서 다양한 목적으로 활용되고 있다. 최근 개발되는 무인기는 장시간 체공을 하면서 현재 수준보다 정밀하고 다량의 정보 수집이 가능하도록 고사양의 성능이 요구되고 있다. 현재, 국내에서는 인공위성의 일부 기능 대체를 목적으로 성층권에서 장기간 비행하기 위한 고고도 장기체공무인기가 개발되고 있다. 본 연구는 고고도 장기체공 무인기용으로 개발 중인 기체구조에 대한 구조 건전성 평가의 일환으로 동체 및 미익 체결부에 대한 안전여유 계산을 통하여 구조 건전성을 평가하였다. 그 결과로, 개발 중인 무인 비행체의 기체 구조 체결부에 대한 설계 타당성을 확인하였다.