• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.25-32
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• 2008

Aeroelastic phenomena of a wind turbine include stall-induced vibrations and classical flutters. The classical flutter occurs due to coalescence between bending mode and torsion mode. It is typically the aeroelastic instability of an aircraft wing. Different from the classical flutter, the stall-induced vibration is the instability in lead-lag mode due to negative aerodynamic dampings. In the present study, the three degree of freedom aeroelastic model of a wind turbine blade is introduced to characterize and analyze its aeroelastic phenomena. The numerical results show that the aeroelastic stability of flap-lag motion is more unstable than that of flap-pitch motion and the aeroelastic characteristics of lead-lag motion can become unstable as wind speed increases.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1184-1191
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• 2009

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 천이 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에서의 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 효과적으로 제어하기 위하여 Part 1의 결과를 바탕으로 0.01c, $0.95c_{flap}$ 지점에 jet을 위치시키고 각각 무차원 주파수(F+)를 0.5, 5로 작동시켜 그에 따른 유동구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과 천이 비행 모드에서의 유동 제어를 위해서는 앞전에 위치한 jet만을 작동시킬 경우 가장 효과적으로 수익하중을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 이에 정지 비행 모드에서 뿐만 아니라 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용하여 유동을 제어한다면 스마트전 비행 모드에서의 비행성능과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있을 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권4호
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• pp.34-42
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• 2024

본 연구에서는 다양한 비행 특성을 갖는 무인기에 적용 가능한 모핑 기술의 개발을 탐구하였다. 기존의 모핑 기술은 추가적인 메커니즘과 구동 장치를 필요로 하며, 이로 인해 날개 내부에 리브나 스파 등을 구성하는 것이 어려워 구조적 불안정을 초래할 수 있다는 문제가 있었다. 이를 극복하기 위해 변형 중 연속 표면을 유지하며 캠버의 형상과 시위의 길이가 동시에 변하는 VCC(Variable-Camber Variable-Chord) 모핑 플랩을 개발하였다. 더불어, 이러한 모핑 플랩을 적용한 무인기 날개의 설계와 제작을 수행하였다. 이러한 날개는 구조물의 부재와 구조적 불안정성을 해결하기 위한 특수한 형상을 개발하여 안정성을 확보하였다. 또한, 모핑 메커니즘과 모핑 날개의 성능을 검증하기 위해 비행하중을 모사한 구조 실험과 실제 비행 실험을 수행하였다. 마지막으로, 모핑 날개의 성능을 확인하기 위해 풍동 실험을 실시하여 결과를 공력해석과 비교하였다. 이를 통해 새로운 모핑 기술의 효과적인 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.38-43
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• 2002

본 연구에서는 항공기 날개 표면에서의 공력 하중 분포를 측정하는 풍동 시험 및 모형 설계와 제작에 대한 연구를 수행하였다. 모형 날개에는 총 447개의 압력공을 표면에 수직하게 제작하였으며, 날개 내부에 설치한 압력 tube를 통해 모형 내부에 설치된 총 8개의 EPS modules에 연결하여 PSI-8400 system을 사용 압력 분포를 측정하였다. 풍동 시험은 국방과학연구소 아음속풍동을 사용 50m/sec에서 정속모드로 수행하였다. 시험은 하중분포 예측을 위해 받음각과 옆미끄럼각 변위, 플랩 및 외부장착물 설치에 따른 날개에서의 하중분포 측정을 위해 수행하였다. 본 시험 결과로 항공기 날개 구조 최적 설계 자료로의 활용 및 전산유체역학의 결과 검증에 활용 할 수 있을것으로 판단된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.19-25
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• 2001

본 논문에서는 지면효과익기의 종운동 비행특성을 해석하고 비행제어 방식에 관한 비교연구를 한다. 먼저 비행 동특성을 해석하기 위해 지면효과익기가 지닌 것으로 알려진 비선형 특성을 제한 사이클을 통하여 살펴보고 또 선형화되었을 때의 특성과 연관하여 살펴본다. 또한 제어방식을 비교연구하기 위해 순항시에 고도오차가 있는 경우와 상승, 순항, 하강모드에 대한 명령추종관점에서 제어시스템의 성능 및 제어입력 실현 가능성을 비교한다. 제어입력으로는 승강타, 추력제어, 플랩 등의 조합을 고려하고 제어기법으로는 선형이차레귤레이터에 기반한 출력명령추종제어를 적용한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권7호
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• pp.562-567
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• 2016

비행속도와 조건에 따라 최적화된 형상을 갖는 모핑 날개는 작동기 기술, 구조 기계장치 기술, 유연 외피 재료, 제어법칙 기술 등 해결할 문제가 많다. 본 연구에서는 빠른 응답속도를 갖는 모핑 날개를 개발하기 위한 첫 단계로 형상기억합금 선을 작동기와 복원용 비틀림 스프링으로 구동되는 단일 플랩을 갖는 에어포일 설계하고 제작하였다. 제작된 모핑 에어포일의 작동실험을 통해 설계 개념의 타당성을 검증하였다. 실험을 통해 측정한 결과 원활한 작동과 매우 빠른 반응속도를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.18-23
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• 2004

한 러 풍동시험 기술협력사업의 일환으로 러시아 TsAGI T-012 풍동에서 KARI가 보유하고 있는 전진익형 항공기 모델에 대한 풍동시험을 수행하였다. Wire-suspension 모델지지부를 사용하고 있는 T-102 시험결과와 KARI 3점지지부 및 2 점지지부 시험결과를 비교하였다. 항력의 경우 KARI 시험결과와 TsAGI T-102 시험결과는 매우 좋은 일치성을 보이고 있다. 조종면에 의한 영향을 비교한 결과 두 기관의 시험결과는 요잉모멘트와 롤링모멘트에서도 매우 좋은 일치성을 보이고있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.415-420
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• 2007

Creatures in nature flap their wings to generate fluid dynamic forces that are required for the locomotion. Small-size creatures do not use flapping wings. Thus, it is questionable at which Reynolds number the propulsion using the flapping wings are effective. In this paper, the onset conditions of the thrust generation from the combined motion of flat plates (heaving, pitching in the motion and also tandem, biplane in the array) is investigated using a Lattice Boltzmann method. To solve the pitching motion of the plate on the regularly spaced lattices, 2-D moving boundary condition was implemented. The present method is validated by comparing the wake patterns behind a oscillating circular cylinder and its hydrodynamic characteristics with the CFD results. Present method can be applied to the design of micro flapping propulsors for biomedical use.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제7권2호
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• pp.121-127
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• 2006

An analysis procedure for the combined problem of control algorithm and aeroelastic system which is based on the computational fluid dynamics(CFD) technique has been developed. The aerodynamic forces in the transonic region are calculated from the transonic small disturbance(TSD) theory. An linear quadratic regulator(LQR) controller is designed to suppress the transonic flutter. The optimal control gain is estimated by solving the discrete-time Riccati equation. The system identification technique rebuilds the CFD-based aeroelstic system in order to form an adequate system matrix which involved in the discrete-time Riccati equation. Finally the controller, that is constructed on the basis of system identification technique, is used to suppress the flutter phenomenon of the airfoil with attached store. This approach, that is, the CFD-based aeroservoelasticity design, can be utilized for the development of effective flutter controller design in the transonic region.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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• pp.149-156
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• 2007

A three-dimensional inviscid flow solver has been developed based on unstructured meshes for the simulation of steady and unsteady flowfields around a generic fighter aircraft and for the investigation of the aerodynamic interference between the external stores and the tail surfaces. The flow solver is based on a vertex-centered finite-volume method and an implicit point Gauss-Seidel relaxation scheme. To validate the flow solver, calculations were made for a steady flow and the computed results were compared with experimental data. An unsteady time-accurate computation of the generic fighter aircraft with external stores at transonic flight conditions showed that the external stores cause undesirable vibration on the horizontal tail surface due to the mutual interference between their wake and the horizontal tail surface. It was shown that downward deflection of the trailing edge flap significantly reduces the undesirable interference effect.