• 한국자동차공학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.95-108
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• 1993

The needs for smooth curves and surfaces are increasing in modeling cars, ships, airplanes, and other consumer products either for aesthetic or functional purpose. However, the curves and surfaces generated by conventional modeling methods usually exhibit an unwanted behavior due to digitizing errors or inadequate generation method, and thus much time and extra effort is spent afterwards to get the faired results. The objective of this work is to develop a fairing scheme by which well refined shape of a surface can be acquired with detecting and removing the shape imperfections of the given surface represented by NURBS. The fairing scheme is based on an optimization process in which the control points of the given surface are repositioned to minimize the integration of the jumps(perturbations) of the unit normal vectors at all surface points.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2016년)
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• pp.90-95
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• 2016

본 연구에서는 교육 및 연구를 위한 CFD 해석 프로그램인 EDISON_CFD 프로그램을 이용하여 화물 트럭의 후면부 형상변화에 따른 공력특성을 분석해보았다. 먼저 추가적인 부착물을 장착하지 않은 기본적인 형상의 화물트럭의 공력특성을 확인 후, 후면부에 여러 형상의 Boat tail(보트 테일)과 전면부에 Cap-roof fairing(캡루프 페어링)이 부착된 형상을 해석하여 트럭이 받는 항력 감소를 통해 최적형상을 찾아가는 연구를 수행하였다. Cap-roof fairing이 부착된 형상에서 $15^{\circ}$의 특성길이가 0.3인 Boat tail에서 가장 좋은 항력 감소 효과를 얻을 수 있었다. Cap-roof fairing의 경우 6%의 항력 계수 감소를 보였고, Boat tail에서 20%의 항력 계수 감소효과를 관찰할 수 있었다. Boat tail의 각도와 길이를 변수로 하여 여러 해석을 진행한 결과 최적화된 형상을 선정할 수 있었다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권4호
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• pp.371-385
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• 2020

A forward-facing aerospike attached to a payload fairing of a satellite launch vehicle significantly alters its flowfield and decreases the aerodynamic drag in transonic and low supersonic speeds. The present payload fairing is an axisymmetric configuration and consists of a blunt-nosed body along with a conical section, payload shroud, boat tail and followed by a booster. The main purpose of the present numerical simulations is to evaluate flowfield and assess the performance of aerodynamic drag coefficient with and without aerospike attached to a payload fairing of a typical satellite launch vehicle in freestream Mach number range 0.8 ≤ M_∞ ≤ 3.0 and freestream Reynolds number range 33.35 × 10⁶/m ≤ Re_∞ ≤ 46.75 × 10⁶/m whichincludes the maximum aerodynamic drag and maximum dynamic conditions during ascent flight trajectory of the satellite launch vehicle. A numerical simulation has been carried out to solve time-dependent compressible turbulent axisymmetric Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. The closure of the system of equations is achieved using the Baldwin-Lomax turbulence model. The aerodynamic drag reduction mechanism is analysed employing numerical results such as velocity vector plots, density and Mach contours in conjunction with the experimental flow visualization pictures. The variations of wall pressure coefficient over the payload fairing with and without aerospike are exhibiting different kind of flowfield characteristics in the transonic and low supersonic speeds. The numerically computed results are compared with schlieren pictures, oil flow patterns and measured wall pressure distributions and exhibit good agreement between them.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 PARALLEL CFD 2006
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• pp.90-93
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• 2006

• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.171-181
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• 2003

KSR-III의 탑재부를 보호하고 있는 nose fairing은 목표 고도에 도달하면 화약 폭발에 의한 분리 장치의 작용으로 탑재부가 주어진 임무를 수행할 수 있도록 로켓으로부터 떨어져 나가도록 설계되어 있다. 이때 분리된 fairing이 로켓에 부딪치지 않고 안전하게 분리될 수 있게 하기 위해서는 적절한 크기의 분리력이 가해져야 하며, 이러한 분리력의 결정에 있어서 공기의 영향이 거의 없는 고도도 조건을 가정하였다. 그러나 KSR-III의 설계가 진행됨에 따라 발사체의 임무에 수정이 가해졌으며, fairing의 분리도 고도고가 아닌 공력의 영향이 상당 부분 남아 있는 고도 45km에서 이루어질 것으로 예상됨으로써 이러한 새로운 조건에서도 충분히 안전한 분리를 이룰 수 있는 지의 여부에 대한 확인이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 병렬형 부스터 분리 운동 해석을 위해 개발되었던 6자유도 운동방정식 해석 프로그램인 PASEM을 fairing 힌지를 모사할 수 있도록 수정을 가하여 fairing의 분리 운동을 예측하였다. 먼저 지상 시험 결과와의 비교를 통하여 힌지 운동 모사의 정확도를 검증하고 정확한 분리 조건을 설정하였다. 다음으로 고도 45km에서 받음각, 중력 작용 방향, 돌풍의 존재 여부 등을 바꾸어 가며 안전한 분리가 가능함을 판단하였으며, 힌지 이탈각을 60도에서 45도로 줄여줌으로써 훨씬 더 안전한 분리가 가능함을 확인하였다. 또한 발사 당일의 기상 조건의 변화에 따라 분리 고도가 40km로 낮추어져도 안전한 분리한 가능함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.76-82
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• 2005

유도무기의 케이블 페어링은 공력하중 및 기계적 하중으로부터 전선 케이블을 보호하기 위하여 설치된다. 케이블 페어링을 설계하기 위해서는 유도무기 본체와 케이블 페어링 사이의 응력 분포가 필요하다. 본 연구에서는 케이블 페어링의 접착 응력 및 접착 강도 해석 기법을 고찰하여 프로그램화 하였다. 또한, 고온용 접착재에 대한 인장 시험과 3점 굽힘 시험을 통하여 강도를 계측하였고 이를 케이블 페어링의 설계에 적용하였다.

• 대한산업공학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2001

In the reverse engineering, surfaces are modeled for new products by interpolating the digitized data points obtained by measuring the existing shapes. However, many measuring or deviation errors are happened during the measuring process. If these errors are ignored, designers could get undesirable results. Therefore, it is important to handle such errors and fairing procedure with the esthetics criteria is needed during surface modeling process. This paper presents algorithms for the fairing of B-spline surfaces. The algorithms are based on automatic repositioning of control points for B-spline surfaces. New positions of the control points are determined by solving a non-linear programming of which the objective functions are derived variously using derived surfaces and constraints are established by distance measures between the original and the modified control points. Changes in surface shapes are analyzed by illustrations of their shapes and continuous plotting of gaussian and mean curvatures.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.42-49
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• 2004

발사단계 중 fairing jettison에서 separation에 이르는 과정에서 위성체의 부품박스가 가지는 온도를 worst hot 조건에 대하여 해석적 방법을 이용하여 구하였다. Fairing jettison 이후에 위성체에 가해지는 외부 열환경과 박스 자체 내부에서의 발열, 박스 자체의 온도에 의한 방사열을 고려하여, 하나의 질량으로 가정할 수 있는 박스에 대한 온도 지배방정식을 해석해가 존재하는 1차 상미분 방정식으로 단순할 수 있었다. 특히, 고려하는 박스의 질량의 변화여부에 따라 해석해가 다른 지배방정식이 유도되었고, 각 경우에 대하여도 단순화된 식 내의 상수항의 조건에 따라 서로 다른 해석해가 존재하였다. 또한, 유도된 해석해를 실제 위성체인 STSAT-1의 worst hot 발사 조건에 대하여 적용하여 위성체 상단에 부착한 부품 박스의 온도를 예측하여 보았고, 이를 통하여 해석해의 유용성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.753-763
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• 2020

29.7% 축소 NASA Common Research Model을 벨리 스팅 모형지지부에 장착하여 저속에서 풍동시험을 수행하였다. 다양한 형상의 페어링을 장착한 벨리 스팅 모형지지부에 대하여 공력계수를 측정하는 시험을 수행하였으며 그 결과를 고찰하였다. 벨리 스팅 모형지지부에 장착된 CRM 형상을 이용하여 힘과 모멘트를 측정하였다. 벨리 스팅 페어링 형상 변화에 따른 피칭모멘트로부터 벨리 스팅 간섭 효과를 감소시키는 형상을 찾았다. 전산해석을 통해 벨리 스팅 모형지지부의 간섭과 시험부 페어링의 간섭 감소효과를 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.194-201
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• 2006

Roof-fairing and deflector system have been used on heavy-duty trucks to minimize aerodynamic drag force not only for driving stability of the truck but also for energy saving by reducing the required driving power of the vehicle. In this study, a numerical simulation was carried out to see aerodynamic effect of the drag reducing device on the model vehicle. Drag and lift force generated on the five different models of the drag reducing system were calculated and compared them each other to see which type of device is efficient on the reduction of driving power of the vehicles quantitatively. An experiment has been done to see airflow characteristics on the model vehicles. Airflow patterns around the model vehicles were visualized by smoke generation method to compare the complexity of airflow around drag reducing device. From the results, the deflector systems(Model 5,6) were revealed as a better device for reduction of aerodynamic drag than the roof-fairing systems(Model 2,3,4) on the heavy-duty truck and it can be expected that over 10% of brake power of an engine can be saved on a tractor-trailer by the aerodynamic drag reducing device at normal speed range($80km/h{\sim}$).