• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.32-36
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• 2010

This paper dealt with the flow simulation for the optimum designed propeller for Micro Aerial Vehicle, using a commercial CFD program(FLUENT). The propeller was modeled by the Multiple Reference Frame(MRF) method. For the validation of the computational method, the flow field analysis results for the propeller were compared with the flow analysis results, which are using Xfoil, for the optimum design, and with the wind tunnel data of a similar propeller model. By these validation processes, the reliability of MRF method was confirmed.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권2호
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• pp.8-16
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• 2014

Two-dimensional prediction capability of several analysis codes, such as XFOIL, MSES, and KFLOW, is compared and analyzed based on computational results of airfoil flows. To this end the transition transport equations are coupled with the Navier-Stokes equations for the prediction of the natural transition and the separation-induced transition. Experimental data of aerodynamic coefficients are used for comparison with numerical results for the transitional flows. Numerical predictions using the transition transport model show a good agreement with experimental data. Discrepancies have been found in the prediction of the pressure drag are mainly caused by the difference in the far-field circulation correction methods.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권8호
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• pp.877-884
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• 2006

The objective of this study is to investigate the aerodynamic characteristics of a vertical axis wind turbine blade as the basic study of a design of a vertical axis wind turbine. The lift and drag coefficients of the various shape of the vortical axis wind turbine blades are analyzed and compared using the CFD code Fluent. To validate the numerical analysis, the predicted results of the Fluent are compared with those of the Xfoil code and the experimental results. We conclude that the program Fluent can be used to predict the aerodynamics of the wind turbine blade. By comparing the predicted results of the aerodynamic characteristics of the different shape of the blades, an appropriate shape of the blade is suggested to design the vortical axis wind turbine blade.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.449-452
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• 2009

본 연구에서는 소형 플랩을 채용하여 능동하중제어를 이루고자하는 풍력 블레이드의 적용을 염두해 둔 에어포일 설계를 수행하였다. 블레이드 팁 부분에 플랩을 적용하고자 하는 경우 플랩의 구동장치, 연결 부위 등의 장치 설치를 위한 공간이 블레이드 내부에 필요하다. 이를 위하여 기존의 에어포일의 성능을 유지하면서 뒷전의 두께비가 증가된 에어포일 형상의 설계가 필요하다. 최적설계를 위하여는 MIGA(Multi- Island Genetic Algorithm)을 채용하였으며 에어포일의 성능 계산을 위하여는 Xfoil을 결합하였다. 또한 형상 생성을 위하여 Hick-Henne 형상 함수를 이용하였다. 위와 같은 방법으로 설계된 에어포일은 코드길이 85% 위치에서 두께비 6.3%,양항비 133을 가지게 되어 기본으로 설정한 DU180 에어포일에 비해 성능과 필요 두께비를 모두 능가하는 에어포일이 되었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.343-348
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• 2013

초임계 익형은 천음속 영역에서 비행하는 상업용 민간 항공기와 전투기 날개의 공력성능을 향상시키기 위해 Whitcomb R. T.가 제안 하였다. 초임계 익형은 상부표면을 평평하게 디자인하여 임계마하수보다 큰 마하수에서 나타나는 익형 주위의 충격파 출현을 지연시킴으로써 항력을 줄일 수 있고, 상부 표면의 평면 설계로 인한 양력 감소를 보정하기 위하여 하부 표면의 꼬리부분에 캠버가 있는 형상을 하고 있다. 본 연구에서는 EDISON CFD를 이용하여, 초임계 익형의 공력특성을 해석하고 Xfoil의 data와 비교 분석하였다. 또한, 초임계 익형의 형상을 변경하여 두께와 뒷전 캠버가 다른 초임계 익형을 설계하였다. 새로운 초임계 익형의 형상은 상용 프로그램 Maple12을 이용하여 Whitcomb Integral Supercritical Airfoil의 형상을 수정하여 구할 수 있다. 초임계 익형 주위의 유동을 2D압축성 유동으로 가정하고 EDISON CFD의 2D_Comp-2.0 솔버를 사용하여 수치해석을 수행하였다.

• 신재생에너지
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• 제5권4호
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• pp.29-32
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• 2009

본 연구에서는 소형 플랩을 채용하여 능동하중제어를 이루고자하는 풍력블레이드의 적용을 염두해 둔 에어포일 설계를 수행하였다. 블레이드 팁 부분에 플랩을 적용하고자 하는 경우 플랩의 구동 장치, 연결 부위 등의 장치 설치를 위한 공간이 블레이드 내부에 필요하다. 이를 위하여 기존의 에어포일의 성능을 유지하면서 뒷전의 두께비가 증가된 에어포일 형상의 설계가 필요하다. 최적설계를 위하여는 MIGA(Multi-Island Genetic Algorithm)을 채용하였으며 에어포일의 성능 계산을 위하여는 Xfoil을 결합하였다. 또한 형상 생성을 위하여 Hick-Henne 형상 함수를 이용하였다. 위와 같은 방법으로 설계된 에어포일은 코드길이 85% 위치에서 두께비 6.3%,양항비 133을 가지게 되어 기본으로 설정한 DU180에어포일에 비해 성능과 필요 두께비를 모두 능가하는 에어포일이 되었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제3권1호
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• pp.89-114
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• 2007

Two aspects of the design of a small-scale smart wing are addressed in this work, related to the ability of the wing to modify its cross section assuming the shape of two different airfoils and to the possibility of deflecting the profiles near the trailing edge in order to obtain hingeless control surfaces. The actuation is provided by one-way shape memory alloy wires eventually coupled to springs, Shape Memory Alloys (SMAs) being among the most promising materials for this kind of applications. The points to be actuated along the profiles and the displacements to be imposed are selecetd so that they satisfactorily approximate the change from an airfoil to the other and to result in an adequate deflection of the control surface; the actuators and their performances are designed so that an adequate wing stiffness is guaranteed, in order to prevent excessive deformations and undesired airfoil shape variations due to aerodynamic loads. The effect of the pressure distributions, calculated by way of the XFOIL software, and of the actuators loads, is estimated by FE analyses of the loaded wing. Two prototypes are then realised incorporating the variable airfoil and the hingeless aileron features respectively, and the verification of their shapes in both the actuated and non-actuated states, supported by image analysis techniques, confirms that interesting results are achievable with the proposed lay out and design considerations.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권2호
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• pp.1-6
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• 2015

태양광 고고도 장기체공형 무인기나 인간동력 항공기 등에 사용되는 높은 종횡비를 가진 유연날개는 공력 및 구조 상호작용으로 인하여, 구조적 비선형 처짐 및 양력감소 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 저속 비행하는 높은 종횡비를 가진 날개의 단방향 공력-구조 연계해석을 수행하였다. XFOIL을 사용하여 공력천이현상을 포함한 저 레이놀즈수 익형 공력특성 자료 확보를 기반으로 3차원 양력선 이론을 사용하여 공력해석 연구를 수행했다. 구조해석은 상용소프트웨어 ANSYS를 사용하여 구조변형이나 응력해석 연구를 수행했다. 단방향 공력-구조 연계해석 결과를 바탕으로 인간동력 항공기 주 날개의 형상설계 연구를 수행했다.

• 신재생에너지
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• 제3권3호
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• pp.36-44
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• 2007

Most airfoils for wind turbines commercially available have been developed for aircrafts, which are operated at high Reynolds numbers. However, Reynolds numbers of wind turbines are very low compared to those of aircrafts. In other to improve wind turbine performances, airfoils for the use of wind turbine shall be designed such as S-series airfoils developed by NREL in America. The authors have designed new airfoils for wind turbines considering designated operation conditions of wind turbines and even local wind resources in Korea. The designed airfoils are characterized by improved roughness insensitivities compared to other airfoils such as S814 and S820. The developed KWA005-240 and KWA009-127 are for root and tip sections of a wind turbine blade, respectively. Although the results show much improved performances against NACA airfoils, performance data of post-stall regulation loses some accuracies due to the characteristics of the simulation tool of XFOIL. Therefore, wind tunnel experiments are required for more accurate evaluation of the designed airfoils. Currently, the experiments has been completed and the data analysis works are going on now. The final results obtained from the experiments will be published soon.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권3호
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• pp.12-16
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• 2015

인간동력 항공기 TORUK MAKTO I에 대하여 양력선이론 및 XFOIL을 사용하여 도출한 공력계수 및 미계수 값과 CATIA를 사용한 관성모멘트 추정 값을 사용하여 지면효과 및 주익과 무게중심 사이의 수직거리 변화가 인간동력 항공기의 세로 정안정성에 미치는 영향과 수평미익(스테빌레이터) 변위각제어에 따른 세로 동안정성 해석 연구를 수행하였다. 연구결과 지면효과가 정적여유에 미치는 영향은 미미했다. 공력중심과 무게중심 사이의 수직거리가 세로 정안정성에 미치는 영향은 매우 컸으며, 수직거리 증가는 세로 정안정성을 증가시켰다. 수평미익 변위각 제어에 따른 세로 동안정성 해석 결과 장주기 진동특성과 감쇄특성이 매우 나쁜 것으로 나타났다. 향후 항공기의 동특성을 고려한 세로 동안정성 해석 및 측풍에 의한 가로 및 방향 안정성 해석연구를 수행할 예정이다.