• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.495-504
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• 2014

태양돛은 태양 광자들의 운동량 변화를 이용하여 추력을 얻는 우주선이다. 매우 작지만 연속적인 가속도를 얻을 수 있어 태양돛은 다양한 임무를 수행할 수 있다. 효과적인 임무개발을 위해서는 태양돛의 형상, 돛의 재료 그리고 전개 장치에 따른 구조/재료적 특성뿐만 아니라 위성의 임무 궤적에 따른 자세제어 방법들을 고려해야 한다. 본 논문에서는 태양돛의 기술발전, 태양돛 제작에 필요한 소요기술 그리고 태양돛을 이용한 향후 개발가능한 위성 임무에 대하여 살펴보고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제61권2호
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• pp.68-76
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• 2024

The rotor sail is one of the representative devices in eco-friendly wind-assisted propulsion systems that have been practically applied to commercial ships. The present study proposes an asymmetric vertical folding rotor sail (AFRS) designed for small ships, featuring asymmetric geometry along the vertical direction and the function of vertical folding. To evaluate the aerodynamic performance of rotor sail, the drag, lift and lift-to-drag ratio were derived using computational fluid dynamics. The aerodynamic performance of AFRS was compared with that of normal rotor sail with different aspect ratios and spin ratios. The effect of geometric parameters on the aerodynamic performance of AFRS was assessed by varying the asymmetric diameter ratio. The maximum improvement in lift-to-drag ratio for AFRS was approximately 12% in the considered case. Additionally, the resistance is decreased when AFRS is vertically folded without rotating. Throughout the present study, improved aerodynamic and resistance performances for AFRS were confirmed, which will successfully provide additional propulsion to small ships.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.931-941
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• 2020

해양데이터를 수집하기 위해 필요한 엔지니어, 연구원 및 과학자를 대신할 수 있는 해양 모니터링 장치인 자율주행보트의 필요성이 대두되고 있다. 이 논문은 자율주행보트의 세일을 개발하기 위한 연구로 곡선형 트윈 세일의 공기역학적인 특성을 수치해석적으로 분석하고 이를 날개 형태의 세일과 성능비교를 통해 곡선형 트윈 세일의 공기 역학적인 성능을 확인하였고, 세일의 간격과 형상에 따른 성능을 비교하였다. 유체 해석을 위한 지배방정식은 Navier - Stokes를 사용하였다. 성능비교 결과 곡선 형 트윈 세일은 날개 형태의 세일과 비교하여 양력, 항력 및 추력 계수가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 트윈 세일의 양 날개의 간격은 중요한 변수임을 확인 하였다. 0.035 L, 0.07 L, 0.14 L에서는 스톨로 인해 양력 계수의 감소로 나타났고 0.21 L, 0.28 L, 0.35 L에서는 개선되어 0.28 L에서 최대 양력을 보여준다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제8권2호
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• pp.24-30
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• 2010

우주태양광 비행은 별이나 레이저에서 나오는 빛의 복사 압력을 이용하여 아주 얇은 물질을 매우 빠른 속도가 되도록 하는 위성체 추진을 위한 방법 중 하나이다. 이에 관한 연구는 미국, 일본, E.U. 그리고 러시아 등에서 기초 연구를 비롯한 우주 비행 시험을 수행하고 있다. 2010년 5월 일본의 JAXA는 세계 최초로 태양광 돛을 가진 행성간 위성체인 "IKAROS"를 금성까지 발사하는데 성공한 바 있다. 현재 태양광 추진 방법으로 태양계를 포함한 은하계에 많은 무인 우주 비행 임무를 수행하고자하는 목표를 가지고 있다. 본 논문에서는 우주 탐사 및 여행을 위한 새로운 추진 방법으로 우주 선진국들의 우주태양광 비행선의 기술 동향에 대해 기술하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권1호
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• pp.1-9
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• 2020

Frozen orbit is an attractive option for orbital design owing to its characteristics (its argument of pericenter and eccentricity are kept constant on an average). Solar sails are attractive solutions for massive and expensive missions. However, the solar radiation pressure effect represents an additional force on the solar sail that may greatly affect its orbital behavior in the long run. Thus, this force must be included as a perturbation force in the dynamical model for more accuracy. This study shows the calculations of initial conditions for a lunar solar sail frozen orbit. The disturbing function of the problem was developed to include the lunar gravitational field that is characterized by uneven mass distribution, third body perturbation, and the effect of solar radiation. An averaging technique was used to reduce the dynamical problem to a long period system. Lagrange planetary equations were utilized to formulate the rate of change of the argument of pericenter and eccentricity. Using the reduced system, frozen orbits for the Moon sail orbiter were constructed. The resulting frozen orbits are shown by two 3Dsurface (semi-major, eccentricity, inclination) figures. To simplify the analysis, we showed inclination-eccentricity contours for different values of semi-major axis, argument of pericenter, and values of sail lightness number.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권1호
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• pp.50-56
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• 2005

The performance of Traditional Korean Fishing Boat is surveyed based on Report on Investigation of Korean Fishing Boat. The characteristics of Traditional Korean fishing Boat of hull form, rudder, sail are studied from the view point of modern sailing boat design. As a result we find her hull form is an excellent candidate of mother ship for modern boat design and the great sized rudder of Traditional Korean Fishing Boat makes a role of the centerboard of modern sailing host. And also we find the sail of Traditional Korean fishing Boat is more useful for sailing against the wind direction than an ordinary Lug sail.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.770-778
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• 2013

태양돛은 태양복사압을 이용하여 연료소모 없이 우주선에 지속적인 추력을 제공하는 방식으로, 심우주 임무나 지속적인 궤도기동이 필요한 임무에 적합하다. 본 논문에서는 태양돛의 기본 원리를 소개하고 태양중심, 행성중심 궤도에서의 국소최적제어 기법을 연구하였다. 각각의 최적제어 기법에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 핼리혜성 랑데부 궤적을 생성하였으며, 여러 가지 행성탈출 기법을 비교하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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• pp.832-839
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• 2005

It is important to understandflow characteristics and performances of sailsfor both sailors and designers who want to have efficient thrust of yacht. In this paper the viscous flows around sail-like rigid wings, which are similar to main and jib sails of a 30 feet sloop, are calculated using a CFD tool. Lift, drag and thrust forces are estimatedfor various conditions of gap distance between the two sails and the center of effort of the sail system is obtained. Wind tunnel experiments are also carried out to measure aerodynamic forces acting on the sail system and to validate the computation. It is found that the combination of two sails produces the lift force larger than the sum of that produced separately by each sail and the gap distance between the two sails is an important factor to determine total lift and thrust.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권12호
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• pp.940-949
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• 2013

본 논문에서는 삼각형 태양돛의 주름저감설계 방안에 대한 연구를 수행하였다. 태양돛 멤브레인에 부분적으로 발생하는 주름으로 인하여 구조물의 추력성능과 제어성능에 영향을 받을 수 있으므로 멤브레인에 발생하는 주름을 감소시키거나 제거하는 것은 매우 중요하다. 주름을 저감하는 방법으로 태양돛 멤브레인과 붐을 연결하는 케이블의 하중의 각도를 조정하는 방식, 현수선 방식 및 현수선-와이어 방식을 고려하였으며 매개변수 연구를 통하여 주름저감효과에 대해 체계적으로 조사하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.108-110
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• 2018

항공 드론의 비약적 발전에 비해 소형 선박을 이용한 Sail Drone의 기술 개발은 이제 막 초보적인 수준을 벗어나, 해양과학 조사에 이용되고 있는 추세이다. Sail Drone은 항공드론으로는 할 수 없는 해양의 조류, 해수 온도, 염분 농도 및 염분의 비중, 오염 해역의 측정과 어류의 분포 등 다양한 해양과학 자료의 조사뿐만 아니라, 선형 및 사용 용도를 변경하면 군사적으로도 적지의 관찰과 적 잠수함의 추적, 공격목표물에 대한 충돌 폭파, 아군의 미사일 등 전략무기의 공격 목표(Target) 등 다양한 방법으로 이용 할 수 있다. 추진동력을 얻기 위한 재생에너지 기술, 해양과학 Sensor의 설치 및 이용에 관한 기술, 획득한 정보의 전송 및 판독에 관한 기술, 무인 항행 조정 기술, GPS를 포함한 위치정보 이용 기술 등 복합적이고도 융합적인 기술이 요구되는 Sail Dronen 개발에 앞서 무인 제어선박을 연구하였다.