• Ocean and Polar Research
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• 제39권4호
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• pp.293-300
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• 2017

Various approaches have been tried in an effort to improve the power performance of a flapping tidal stream turbine after it was introduced as an alternative to conventional rotary turbines. Among the different approaches, researches on mimicking the morphology and behavior of animals have been conducted. In this study, we utilized a flapper to mimic the multi-joint pectoral fin of a Manta-ray and investigated its effect on power generation. Experiments were conducted by a dual flapping apparatus with rigid and flexible flappers in a towing tank facility. First, in order to determine the conditions that can produce high power generation, the performances of the dual rigid flappers were compared when input arm angles and frequencies are changed, and the two conditions $40^{\circ}$, 0.2 Hz and $40^{\circ}$, 0.3 Hz for the input arm angle, frequency were selected. When the mimicked flexible flapper was used instead of the front rigid flapper and the rear one, the power was improved by an average of 22% and 38% in the experimental conditions, respectively. Moreover, it was recognized from the apparent camber observed during the experiment that the flexible flapper had been successfully applied. If the feasibility of the Manta-Ray mimicked flapper is improved through subsequent researches, the flapping tidal turbine can be a viable alternative to rotary turbines in the near future.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권5호
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• pp.819-835
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• 2016

In this paper, the activities carried out within the EU funded Clean Sky Joint Technology Initiative (JTI GRA) Project and aimed at developing a morphing flap, are illustrated. The reference device is a regional aircraft single slotted flap, enhanced with deforming capabilities to obtain improved hyper-lift performance. The design started with the identification of the internal architecture, intended to allow camber variations. A concentrated-hinge architecture was selected, for its ability to fit different curvatures and for the possibility of easily realizing an "armadillo-like" configuration, then avoiding the use of a complicate deformable skin. The flap layout is made of segmented ribs, elastically hinged each other and span-wise connected by conventional spars. Relative rotations of the rib elements are forced by SMA structural actuators, i.e., cooperating in the external loads absorption. Super-elastic SMA are used to make up recovery elastic elements, necessary to regain the original shape after activation. These further elements in turn contribute to the overall flap rigidity. After assessing the hinge number and the size of the SMA active and passive elements, the advanced design phase was dealt with. It was aimed at solving manufacturing issues and producing the executive drawings. The realized demonstrator was finally tested in lab conditions to prove its functionality in terms of whether target shape actuation or attained shape preservation under loads. On the basis of the numerical results and the experimental outcomes, precious hints were obtained for further developments of the concept.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권4호
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• pp.241-248
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• 2010

본 논문은 조류발전을 위하여 가장 보편적으로 사용되는 수직축 조류발전 터빈의 하나인 다리우스 터빈의 효율에 미치는 다양한 설계변수의 영향을 살펴보기 위하여 수행하였다. 날개 수, 코드 길이, 피치 및 캠버를 설계변수로 채택하였으며, 2차원 및 3차원 비정상 난류유동해석을 위하여 FLUENT의 RANS방정식과 k-e 난류모델을, 격자계 모델링을 위하여 GAMBIT을 이용하였다. 기본적인 수치해석방법은 정현주 등(2009)을 참조하였다. 설계변수 변경에 따른 방대한 계산 량을 감안하여 수치해석의 신뢰도가 허락하는 범위에서 대부분 2차원 해석으로 결과를 도출하였다. 본 연구에서 제시한 설계변수의 최적화를 통하여 기준모형보다 월등한 성능을 보이는 고효율 수직축 터빈 모델을 제시할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제1권1호
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• pp.35-46
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• 1968

Some of geologists in Korea recently postlated that Okchon system previously known to be precambrian age was the metamorphosed sediments of post-Chosen (Ordovician and pre-Kyeongsang (late Jurassic to Cretaceous) periods, or even definitely of Triassic period simply on the basis of the fact that Okcheon system overlies the Great Limestone series of Chosen system of Camber-ordovician age, and of other few assumptions of minor importance. As a result of such correlation, thick series of metasediments and Okcheon system of unknown age were established in this particular region and vaguely correlated to Paleozoic and Mesozoic sediments. Recent study done by the author reveled that: 1) only the upper Okcheon bed of S. Nakamura was true Okcheon system, and the middle and lower Okcheon beds were excluded, because they were correlated to Cambrian and Permian sediments resfectively, 2) Sangnaeri, Seochangri, and rengam formations of unknown age, and Baekhwasan, Jobong, and Ihwaryeong formations of Okcheon system of also unknown age were the metamorphosed Yangdeok system of Cambrian age, all of these formations were differentiated by the previous workers and were equivalent to the middle Okcheon system of S. Nakamure, and. 3) These metamorphosed Yangdeok system overlaid apparently the Great Limestone series in forms of overthrust and klippe which were produced by the orogeny took place during post-Daedong and pre-Kyeongsang period (probably middle to the Jurassic). The Sobaeksan Range, folded mountain Chains was also formed by this orogeny. Thus, Okcheon system newly defined by the author is precambrain age and consists in ascending order of Kemyenogsan, Hyangsan dolomite, and Daehangsan quartzite formation which were previously classified into metasediments of unknown age, and Munjuri, and Hwangkanri, formations which were differentiated into Okcheon system unknown age by the previous workers, but are of reversed sequence. Myeongori and Bukrori formations of Okcheon System are regard by the author as part of Hwangkanri formation. Few other assumption of minor important taken by the previous workers as their positive evidences are carefully explained that they were misinterpreted.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.947-954
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• 2016

고정하중을 받는 사장교의 최적 초기형상 결정을 위한 간략해석법을 제시한다. 이 방법은 비선형 유한요소 해석을 수행하지 않고 최적의 초기형상을 구현할 수 있으며, 최소의 휨모멘트를 발생시키는 무응력길이를 제공한다. 초기형상 해석 후 여타의 하중조합 또는 시공단계해석을 수행하기 위해 무응력길이를 변화시키지 않고 Newton-Raphson 반복법을 수행하는 무응력길이법을 이용한다. 수치예제는 제작캠버를 포함한 인천대교 2차원 모델이며, 제시된 해석법과 상용 유한요소해석 프로그램 MIDAS의 초기형상 해석결과를 비교 분석한다. 주로 케이블의 장력과 주부재의 휨모멘트 및 변위를 관찰하였으며, 두 해석결과는 축방향 변위를 제외하고 모든 결과 값이 서로 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권2호
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• pp.97-108
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• 2015

돛 요트, 패러글라이더, 또는 고공 풍력 등의 설계에 있어, 3차원 모델에 가해지는 측풍공기력을 해석하는 일은 다양한 기계의 성능을 예측하기 위해 매우 중요하다. 3차원 형상 주위의 본질적인 유동 물리를 이해하기 위하여, 본 연구에서는 간략화된 강체 모델들이 제안되었다. 자유류 속도, 받음각, 종횡비, 그리고 캠버가 독립변수로서 고려되었다. 양력과 항력 계수들은 ANSYS-CFX를 이용한 전산유체역학 해석을 통하여 계산되었고, 유동장의 후처리된 가시화 결과는 유체역학의 관점에서 해석되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.492-497
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• 2011

일반적으로 헬리콥터는 양력, 추력 그리고 힘을 발생시키기 위해 로터 시스템을 사용하기 때문에 공력환경이 매우 복잡하다. 블레이드 와류 간섭과 같은 비정상 공력 환경이 발생한다. 이러한 비정상 공력 환경은 진동하중과 높은 공력소음을 유발한다. 진동하중과 공력소음은 로터 블레이드 회전수에 N 배의 해당하는 주파수 (N/rev)를 갖는다. 하지만 스와시 판과 피치링크로 이루어진 전통적인 로터 조종계통은 블레이드가 1 회 회전하는 동안 한번의 조종 변위를 발생시킬 수 있기 때문에 그러한 진동하중을 조절하기에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 능동 제어 기법들이 개발되었다. 능동 제어기법은 임의의 주파수로 블레이드의 피치 각을 조종할 수 있다. 본 논문에서는 비정상 공력 하중을 변화시키기 위해 능동 제어기법 중 한 가지인 능동 뒷전 플랩 블레이드의 설계를 수행하였다. 능동 뒷전 플랩 블레이드는 에어포일의 캠버를 변화시키기 위해 작동기에 의해 구동되는 뒷전 플랩을 장착한다. 뒷전 플랩을 작동시키기 위해 블레이드 내부에 위치 압전 작동기를 사용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.539-547
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• 2002

사장교의 정확한 초기형상을 결정하기 위한 초기평형상태 해석법으로 케이블 장력에 큰 영향을 미치는 축방향 변형을 고려한 반복해석 알고리즘을 제시하였다. 해석의 정확성과 수렴성을 향상시키기 위해 매개변수 해석을 통해 케이블 장력의 초기값을 간단하게 결정할 수 있는 방법을 제안하였으며, 3차원 뼈대요속와 탄성현수선요소를 적용한 해석 프로그램을개발하여 사장교의 기하비선형 거동을 고려하였다. 실교량 모델을 포함한 해석 예제를 통하여 본 연구에서 제시한 해석 알고리즘의 정확성과 적용성을 검증하였다. 제안된 해석 알고리즘은 부재 제작시 측방향 변형을 제작 캠버량으로 반영하지 않는 경우나 시공중 발생하는 시공오차나 제작오차의 영향을 제거하기 위해 최종장력을 보정하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.424-432
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• 2011

원심압축기 임펠러의 최적화연구를 수행하기 위하여 임펠러의 형상변수와 설계변수에 관한 연구를 수행하였다. 최적화된 결과로부터 성능향상이 달성되었는지를 평가하기 위하여 기존에 실험되어진 임펠러를 선택하였으며, 이 임펠러에서 최적화를 위한 설계변수를 선정하였다. 임펠러 유로에서 허브와 쉬라우드에서의 형상은 베지어곡선으로 재설계되었다. 또한 임펠러 허브와 팁에서의 블레이드 캠버선도 베지어곡선으로 표현하였다. 각각의 형상곡선은 6-8개의 조정점으로 충분히 일치하는 곡선을 얻게 되었으며, 이 중 형상의 변화에 큰 영향을 미치는 조정점을 선택하여 8개의 설계변수로 최적화가 가능함을 보여주었다. 따라서 기존에 사용되고 있는 원심압축기 임펠러의 점 데이터를 활용하여 최적화 형상을 위한 연구가 진행될 수 있음을 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권7호
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• pp.9-17
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• 2005

비정상 패널법을 이용하여 복엽기 형태 배치의 복식 플랩핑 에어포일들에 대한 후류의 형상 및 추력 특성을 연구하였다. 에어포일들에서 발생하는 후류 형상은 와핵 모델, 와핵 첨가법 그리고 4계 Runge-Kutta 법을 사용하여 계산하였다. 해석 결과는 유동 가시화, 엄밀해 그리고 전산 해석 결과와 비교하여 검증하였다. 복엽기 배치의 에어포일의 경우, 두께 및 캠버는 추력을 감소시키는 효과가 있었다. 플런징과 피칭 운동들 사이의 위상차가 90도 및 120도 일 때 최대 추력이 발생하였다. 플런지 속도 및 피치 크기가 클수록 추력은 증가하였다. 에어포일 사이의 거리가 감소할수록 추력은 증가하나, 0.6c 이하로 가까워질 경우 추력은 감소하였다.