• 한국항공우주학회지
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• 제35권8호
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• pp.685-692
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• 2007

본 연구에서는 헬리콥터 하중 해석을 위한 통합해석코드에서 사용되는 에어포일의 공력 성능 테이블 작성 자동화를 위한 GUI 프로그램을 개발하였다. 개발 후 상용화를 위해 PC환경에서 사용이 보편화 되어 있는 윈도우 운영체제 기반으로 프로그램을 개발하였다. 또한, 별도의 과정을 거치지 않고도 계산 과정 및 생성된 격자 표시등의 결과를 확인할 수 있는 후처리 기능을 포함하여 사용자의 편의를 도모하였다. 기 검증된 기존의 전산유체역학 코드를 기본으로 하여 다양한 받음각과 마하수 영역에서 공력해석이 자동적으로 수행되도록 하였으며, 계산 격자는 에어포일 표면 좌표가 입력되면 자동으로 생성되도록 하였다. FORTRAN 으로 작성된 전산유체역학 코드를 별도의 변환 과정 없이 C++ 기반의 GUI 프로그램과 연동시키기 위하여 Mixed-Language 기법을 사용하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권7호
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• pp.549-557
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• 2008

Despite of the laminar-turbulent transition region co-exist with fully turbulence region around the leading edge of an airfoil, still lots of researchers apply to fully turbulence models to predict aerodynamic characteristics. It is well known that fully turbulent model such as standard k-model couldn't predict the complex stall and the separation behavior on an airfoil accurately, it usually leads to over prediction of the aerodynamic characteristics such as lift and drag forces. So, we apply correlation based transition model to predict aerodynamic performance of the NREL (National Renewable Energy Laboratory) Phase IV wind turbine. And also, compare the computed results from transition model with experimental measurement and fully turbulence results. Results are presented for a range of wind speed, for a NREL Phase IV wind turbine rotor. Low speed shaft torque, power, root bending moment, aerodynamic coefficients of 2D airfoil and several flow field figures results included in this study. As a result, the low speed shaft torque predicted by transitional turbulence model is very good agree with the experimental measurement in whole operating conditions but fully turbulent model(${\kappa}-\;{\varepsilon}$) over predict the shaft torque after 7m/s. Root bending moment is also good agreement between the prediction and experiments for most of the operating conditions, especially with the transition model.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제10권2호
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• pp.134-139
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• 2009

Various modules are generally combined with one another in order to perform rotorcraft preliminary design and its optimization. At the stage of the preliminary design, analysis fidelity is less important than the rapid assessment of a design is. Most of the previous researchers attempted to implement sophisticated applications in order to increase the fidelity of analysis, but the present paper focuses on a rapid assessment while keeping the similar level of fidelity. Each small-sized module will be controlled by an externally-operated global optimization module. Results from each module are automatically handled from one discipline to another which reduces the amount of computational effort and time greatly when compared with manual execution. Automatically handled process decreases computational cycle and time by factor of approximately two. Previous researchers and the rotorcraft industries developed their own integrated analysis for rotorcraft design task, such as HESCOMP, VASCOMP, and RWSIZE. When a specific mission profile is given to these programs, those will estimate the aircraft size, performance, rotor performance, component weight, and other aspects. Such results can become good sources for the supplemental analysis in terms of stability, handling qualities, and cost. If the results do not satisfy the stability criteria or other constraints, additional sizing processes may be used to re-evaluate rotorcraft size based on the result from stability analysis. Trade-off study can be conducted by connecting disciplines, and it is an important advantage in a preliminary design study. In this paper among the existing rotorcraft design programs, an adequate program is selected for a baseline of the design framework, and modularization strategy will be applied and further improvements for each module be pursued.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.183-188
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• 2003

본 연구에서는 분리 축 방식의 가스터빈엔진을 축소형 무인 비행선의 발전용 추진시스템으로 활용하기 위해서 분리 축 가스터빈엔진을 발전용으로 개조하였다. 엔진시험을 통해 출력축으로부터 부하를 전달할 때, 요구되는 구동로터의 조건을 분석하였다. 분석한 결과 적절한 댐핑(damping)역할을 하는 장치가 필요함을 알 수 있다. 따라서 댐퍼 역할을 하는 flywheel의 관성모멘트의 변화를 고려하여 정량화하는 방법을 선택하였다. 적합한 flywheel의 관성모멘트를 장착 할 수 없는 경우에는 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진 시험중 불안정성이 초래함을 확인할 수 있었다. 엔진시험에 의한 데이터 분석으로부터 동역학적인 천이효과에 의한 성능을 통해 관성모멘트의 요구범위를 확인 할 수 있었다. 재설계한 Flywheel을 장착하여 시험한 결과 정상적인 엔진작동으로부터 추진 시스템에 요구되는 출력을 얻을 수 있었다. 엔진 시스템의 천이작동모드에서는 Fuel flow schedule 대한 엔진 응답이 제어 시스템에 제공되기 때문에, 제어시스템 설계와 천이작동모드는 충분히 고려해야 할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.735-743
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• 2015

유기랭킨사이클의 열역학적 효율에 큰 영향을 미치는 구성요소는 터빈이다. 일반적으로 유기랭킨사이클에서 팽창과정은 작동유체의 급격한 물성치 변화를 수반하므로 터빈의 설계에 많은 어려움이 따른다. 그러므로 효율이 우수한 터빈의 개발을 위해서는 정밀한 터빈의 예비설계가 요구된다. 반경류터빈의 효율은 loading과 flow 계수에 큰 영향을 받으므로 터빈의 예비설계에서 이러한 변수의 선정이 매우 중요하다. 그러나 기존의 성능곡선으로부터 loading과 flow 계수를 선정하는 고전적인 방법을 이용할 경우 정밀한 예비설계를 기대하기 힘들다. 그러므로 본 연구에서는 로터 깃의 개수와 열역학적 설계조건으로부터 loading과 flow 계수를 산출하는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 예비설계모델을 이용하여 예비설계를 수행한 결과는 공신력 있는 상용예비설계프로그램을 이용한 결과와 비교하여 만족스러운 것을 확인하였다. 또한 예비설계모델의 정확성을 검증하기 위해 예비설계한 반경류터빈에 대한 수치해석을 수행하였으며 효율을 제외한 대부분의 변수들이 예비설계조건을 비교적 충족하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.964-972
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• 2007

공기역학적으로 최대동력계수를 얻을 수 있도록 최적화된 블레이드를 장착한 수평축 풍력터빈 모델을 아음속 풍동에 장착하여 공력특성을 실험하였다. Upwind 방식과 downwind방식의 풍력 터빈 로터의 공력 특성을 비교하였을 때, 후자가 전자에 비해 측정토크의 교란이 더 크게 나타났으며, 이는 지지대에서 발생된 후류와 블레이드의 상호간섭이 원인으로 작용한다고 여겨진다. 블레이드 설치각이 0o인 경우에 설계 속도비 6에 해당하는 위치에서 최대 동력계수를 보여주고 있어 설계 조건을 잘 만족함을 알 수 있었다. 또한 음의 피치각 변화가 같은 값의 양의 피치각 변화에 비해 더 커다란 동력 감소가 발생되는 결과를 보여주었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권2호
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• pp.101-107
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• 2013

It is evident that in the wind energy business as an economic activity there is a close relationship between the wind speed and the revenues. The wind turbine test facility for wind turbine accreditation is intended to be used by the industry for testing of both main components and systems. This paper suggest the wind test site for certification of prototype wind turbine with international regulations. The test site has an environmental permit for wind turbines with a maximum hub height of 120m and a rotor diameter up to 120m, and can accommodate prototypes with installed electrical powers up to 5MW each. A wind turbine manufacturer can lease the location for a period of type certification. And also researchers are the development of new methods for measuring the influence, performance and durability of the components, a mathematical and numerical modelling of component responses by using the site.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.135-140
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• 2012

집중권 방식의 견인용 영구자석 매입형 동기전동기(IPMSM)는 출력밀도의 관점에서 우수하나 심각한 영구자석 와전류 손실을 가지고 있다. 본 논문에서는 영구자석 매입형 동기전동기의 자기적 특성을 분석하여 V-타입 회전자 영구자석의 각도와 폭을 변경함으로써 철손을 최소화하는 최적설계를 수행하였다. 자성체의 비선형성을 고려하기 위하여 자기등가회로법 대신 유한요소법을 이용하였으며, 각 파라메타가 영구자석에 발생하는 철손에의 영향 및 파라메타간의 교호작용을 파악하기 위하여 시뮬레이션 기반의 실험계획법을 사용하였다. 이를 통하여 모터의 성능을 유지하면서 철손을 상당히 줄인 집중권 방식의 영구자석 매입형 동기전동기의 최적설계를 반응표면법을 이용하여 도출하였으며, 유한요소법을 이용하여 이를 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.157-164
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• 2007

본 논문에서는 일반적인 브러시리스 전동기의 센서리스 구동 성능을 개전하기 위한 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 새로운 센서리스 구동 방법이 제안되었다. 기존의 브러시리스 전동기의 센서리스 구동 방법은 저속영역과 과도상태에서의 성능저하와 추가적인 회로를 필요로 한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 사다리꼴 형태의 역기전력을 추정하기 위해 적합한 퍼지 논리에 의해 브러시리스 전동기의 역기전력을 정확하게 추정하였다. 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 제안된 알고리듬은 정상 상태 뿐만 아니라 과도 상태에서도 연속적인 회전자 위치를 추정하고 외부 환경 변화에 강인한 제어를 얻을 수 있다. 제안된 알고리듬의 우수성은 다른 센서리스 구동방법과 비교한 시뮬레이션을 통하여 입증되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.20-28
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• 2007

압축기의 써지 현상을 관찰하는 가장 쉬운 방법의 하나로는 부분품의 성능특성도상에 정적 그리고 동적 운용 특성을 나타내는 것이 될 수 있다. 이 경우 엔진의 작동범위가 써지 범위에 의하여 제한될 것이고 따라서 엔진은 엔진의 정적 또는 과도 성능의 전 과정에 걸쳐 일정한 써지 한계를 갖도록 요구되고 있다. 로터의 극관성 모멘트, 닥트 내 공기/가스의 용적 그리고 열전달 효과 등은 엔진의 작동이 정적 특성으로부터 일탈하게 되는 주요 요소들이다. 시스템 내에서 열교환기가 존재하는 경우처럼 큰 용적의 경우 그것은 동적 작동 특성에 상당한 영향을 주게 될 것인데 본 논문에서는 보조동력기관으로 사용되는 마이크로터빈의 예를 들어 엔진의 과도성능 특성에 압축기의 출구에서 추출되는 냉각공기가 미치는 영향을 조사코자 하였다. 질량 및 일 그리고 회전수 일치 법칙에 근거하여 터빈을 흐르는 가스 유량, 압력비, 회전 속도, 동력 그리고 모멘트가 계산되었다. 본 연구의 결과는 제어시스템 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 이러한 과도 성능을 계산하기 위한 프로그램을 개발을 위해서 상업용 MathCAD 소프트웨어를 사용하였다.