• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.71-83
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• 2013

항공기 가스터빈의 운용율을 극대화 하고 정비 비용을 최소화하기 위해 최근 모델기반방법이나 인공지능방법을 이용한 첨단상태진단기법들을 적용하고 있다. 이 진단 방법들 중 비선형 GPA방법과 유전자 알고리즘을 이용한 엔진 진단방법들이 선형 GPA, 퍼지 로직 및 신경망 이론 등의 타 방법들에 비해 장점을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 이에 본 연구에서는 항공기용 AE3007H 터보팬엔진의 상태진단에 비선형 GPA기법과 유전자 알고리즘을 적용한 후 비교를 통해 센서 노이즈와 바이어스가 있는 경우 유전자 알고리즘이 보다 우수한 진단 기법임을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.257-262
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• 2008

본 연구에서는 항공기용 엔진의 성능 및 기하학적 데이타를 입력 값으로 하여 창정비 주기 및 비용을 예측할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 엔진의 순주기비용 중에서 엔진의 성능과 가장 밀접하게 관련된 부분은 연료비용과 정비비용이다. 큰 비중을 차지하는 정비비용의 예측은 경제적인 정비계획을 수립하기 위하여 정확한 예측이 필요하다. 현재 운용중인 상업용 항공기 엔진들의 성능 및 정비 비용 요소 데이터베이스를 구성하여 그 사이의 통계적 관계식을 이용하여 정비비용을 예측하는 연구를 수행하였다. 예측결과는 이전 식들의 결과와 비교하였으며 보다 세밀하고 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제19회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.42-43
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• 2002

• Tribology and Lubricants
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• 제36권2호
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• pp.105-115
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• 2020

This paper presents a numerical study on the rotordynamic analysis of a dual-spool turbofan engine in the context of blade defect events. The blades of an axial-type aeroengine are typically well aligned during the compressor and turbine stages. However, they are sometimes exposed to damage, partially or entirely, for several operational reasons, such as cracks due to foreign objects, burns from the combustion gas, and corrosion due to oxygen in the air. Herein, we designed a dual-spool rotor using the commercial 3D modeling software CATIA to simulate blade defects in the turbofan engine. We utilized the rotordynamic parameters to create two finite element Euler-Bernoulli beam models connected by means of an inter-rotor bearing. We then applied the unbalanced forces induced by the mass eccentricities of the blades to the following selected scenarios: 1) fully balanced, 2) crack in the low-pressure compressor (LPC) and high pressure compressor (HPC), 3) burn on the high-pressure turbine (HPT) and low pressure compressor, 4) corrosion of the LPC, and 5) corrosion of the HPC. Additionally, we obtained the transient and steady-state responses of the overall rotor nodes using the Runge-Kutta numerical integration method, and employed model reduction techniques such as component mode synthesis to enhance the computational efficiency of the process. The simulation results indicate that the high-vibration status of the rotor commences beyond 10,000 rpm, which is identified as the first critical speed of the lower speed rotor. Moreover, we monitored the unbalanced stages near the inter-rotor bearing, which prominently influences the overall rotordynamic status, and the corrosion of the HPC to prevent further instability. The high-speed range operation (>13,000 rpm) coupled with HPC/HPT blade defects possibly presents a rotor-case contact problem that can lead to catastrophic failure.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.236-239
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• 2008

본 연구에서는 PW4000 엔진의 축류압축기 서지 발생이 엔진성능에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. EPR은 서지 발생과 동시에 급격히 저하하는 것으로 나타나 민감도가 가장 큰 파라미터였다. N1 rpm과 N2 rpm도 EPR과 거의 동일한 경향으로 감소하였으며, Vibration 변화는 크지 않았으나 N1 Vibration 변화가 상대적으로 크게 나타났다. 따라서 비행중 EPR, N1 rpm, Wf 값이 급격히 저하되고 EGT가 비선형적으로 상승하는 상태로서 서지 발생을 감지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.32-39
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• 2013

In the present study, three-dimensional aerodynamic optimization of high pressure turbine nozzle for turbofan engine was performed. For this, Kriging surrogate model was built and refined iteratively by supplying additional experimental points until the surrogate model and CFX result has effective difference on objective function. When the surrogate model satisfied this reliability condition and developed enough, optimum point was investigated. Commercial program PIAnO was used for optimization process and evolutionary algorithm was used for searching optimum point. As a result, difference between estimated value from Kriging surrogate model and CFD result converges within 0.01% and the optimized nozzle shape has 0.83% improved aerodynamic efficiency.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권4호
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• pp.326-333
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• 2015

최적화 프로그램과 연동시키기 위한 터보팬 엔진 성능해석 프로그램을 개발하고, 최적화 기법인 Particle Swarm Optimization을 이용하여 전투기 엔진의 주요 설계변수인 바이패스비, 팬 압축비, 고압압축기 압축비 및 버너출구온도에 대한 성능 최적화를 수행하였다. 최적화 목표는 순추력과 비연료소모율을 다목표 함수로 설정하였으며, 두 개의 목표에 대해 가중치를 주어 각 가중치별 최적 설계점을 도출하였다. 기본 모델은 F-18 전투기와 T-50 고등훈련기에 쓰이고 있는 F404 터보팬 엔진을 선정하여 분석을 수행하였다. 본 연구 결과로 네 개의 변수에 대한 최적 조건을 도출하고, 다양한 설계조건에 대한 최적 설계점 추이를 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권5호
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• pp.34-42
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• 2020

현대 항공전에서 적외선 신호는 상대방 탐지에 있어 중요한 역할을 하며, 생존성 및 스텔스성 향상을 위해 저감되어야 한다. 특히 항공기 엔진 후류에서 발생하는 적외선 신호는 높은 강도를 가지며 파장이 짧아 대부분의 열 추적 미사일이 이러한 신호를 따라 탐지하게 된다. 이에 따라 본 연구에서는 엔진 후류에서 발생하는 Gas radiation 신호 측정 및 특성 분석을 수행하였다. 실제 항공기 터보팬 엔진을 모사하기 위해 마이크로 터보제트 엔진을 구성하였으며, 바이패스 비 조절을 통한 적외선 신호 저감 특성을 파악하였다. 이를 통해 각 파장 별 적외선 신호 특성을 분석하고 신호 저감 기술들에 대한 검증을 수행한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.981-982
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• 2012

• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.10-15
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• 2013

설계 최적화를 위해서 설계자는 우선적으로 설계영역 전반에 걸쳐 정확한 정보를 획득하고, 설계영역 탐색을 실시한 후에 최적화를 실시해야 한다. 최근에 설계영역 탐색을 우선적으로 실행하기 위하여 실험계획법과 반응표면모델에 최적화를 적용하는 통합설계 프레임워크의 적용이 산업체 전반으로 일반화되고 있다. 본 연구에서는 터보팬 엔진 설계점 최적화를 위하여, 설계영역의 정보를 조밀하게 얻을 수 있으며 통계학적인 직교성과 균형성을 모두 만족하는 7 수준 직교배열을 생성한 후에 반응표면모델을 구축한다. 구축된 반응표면모델에 전역 최적값을 찾기 위하여 다목적 유전자알고리즘을 적용하여 주어진 제한조건을 만족하는 최적값을 찾아 GasTurb 결과와 검증을 수행한다.