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[국내논문] 작은 가로세로비를 가진 전통 방패연의 평형 비행 조건 연구
A Study on Trim Flight Condition for a Korean Traditional Bangpae Kite with Low Aspect Ratio 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.39 no.9, 2011년, pp.871 - 876  

강치행 (공군사관학교 항공우주기계공학과)

초록
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본 논문에서는 작은 가로세로비를 가진 전통 방패연의 풍동실험 공력자료를 이용하여 평형 비행 성능을 분석하였다. 공력 및 압력 중심 위치로부터 전통 방패연의 정적 평형비행조건을 충족시키는데 필요한 목줄과 공수줄의 상대적 길이를 산출하였다. 연을 띄우기에 적합한 연실-지평각 ${\theta}=30^{\circ}{\sim}60^{\circ}$에서 고정된 목줄 길이 0.88c에 대해 공수줄의 길이는 ($0.88{\pm}0.02$)c 범위 내에 있었다. 이러한 전통 방패연의 평형 비행 성능 분석을 통해 얻은 목줄과 공수줄의 상대적 길이는 전통적 벌잇줄 매기법에 의한 길이와 정확히 일치하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the equilibrium flight conditions of a Korean Traditional Bangpae Kite with low aspect ratio were analyzed by it's aerodynamic data of wind tunnel test. The data of aerodynamic forces and center of pressure of the Kite were used to calculate the relative length of bridles to satisfy t...

주제어

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문제 정의

  • 본 논문에서는 풍동실험을 통해 확보한 방패연의 받음각 변화에 따른 공력계수 및 압력중심 자료를 가지고 평형 비행 조건을 분석하였다. 이러한 분석을 통하여 방패연의 피칭모멘트가 벌잇줄의 매듭점을 중심으로 균형을 이루는데 필요한 목줄과 공수줄의 상대적 길이를 연실-지평각 변화 또는 받음각 변화에 따라 산출하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 전통 방패연은 어떤 구조인가? 우리나라의 전통 방패연은 그림 1에서 보는 바와 같이 앞전이 스팬 방향으로 상반각을 갖도록 휘어져 있으며 가운데 바람구멍(방구멍)이 있는 독특한 구조의 날개 비행체[1]이다. 대나무를 얇게 깎아 만든 5개의 댓살을 설계도에 따라 제단한 전통 한지에 붙일 때 방구멍 가운데가 약간 볼록 나오게 하면 바람 받는 면 전체가 물고기의 몸체와 같이 유선형인 방패연이 제작된다.
전통적인 벌잇줄 매기 방법은 무엇인가? 전통적인 벌잇줄 매기 방법에 따르면 앞전 양귀를 연결한 두 가닥의 목줄은 공수구멍까지 늘여서 이등변 삼각형을 형성하도록 길이를 맞추고 공수줄은 공수구멍으로부터 앞전의 한 귀까지 늘여 길이를 맞춘다. 이렇게 하면 목줄과 공수줄의 길이는 거의 1:1이 되지만 두개의 목줄은 양 귀에 연결되어 이등변 삼각형을 형성하고 공수구멍은 연의 중앙선에 위치하기 때문에 목줄이 형성하는 이등변 삼각형의 수선 길이는 공수줄 길이보다 짧아 연의 머리가 앞으로 약간 숙여지는 자세가 나오게 되어 상대풍과의 받음각을 형성하게 된다.
벌잇줄을 잘못 매면 연이 뜨지 않는 이유는 무엇인가? 이렇게 제작된 방패연을 공중에 날리기 위해서는 앞전의 양 귀에 연결한 목줄과 공수 구멍에 연결한 공수줄을 한데 모아 매듭을 지은 벌잇줄에 연실을 매어야 하는데, 아무리 연을 잘 만들어도 이 벌잇줄을 잘못 매면 연이 뜨지 않는다. 왜냐하면 목줄과 공수줄의 상대적인 길이에 따라 연의 자세각이 만들어지고 이 자세각은 상대풍과의 각도인 받음각을 결정짓기 때문이다.
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참고문헌 (14)

  1. Nickel, K. and Wohllfahrt, M., Tailless Aircraft in Theory & Practice, Edward Arnold, 1994. 

  2. K. Alexander K. and Stevenson, J., "Kite Equilibrium and Bridle Length", Aeronautical Journal, Sept. 2001. 

  3. 박내경, "한국 지연에 관한 민속학적 연구", 전남대 교육대학원 석사 논문, 1977. 

  4. 이담주, " 한국 지연에 관한 연구", 고문화 13권, 한국 박물관협회, 1975. 

  5. 전원희, " 연의 조형적 제작 가능성에 대한 실험적 연구", 이화여대 산업미술대학원 석사논문, 1985. 

  6. 이선우, " 한국 전통방패연의 거동에 관한 역학적 연구", 동의공대논문집, 26권 1호, 2000. 

  7. 강치행, "전통연의 평형 비행 조건 연구", 한국 항공우주학회 추계 학술발표회 논문집, 2008. 

  8. 강치행, "Low AR flying wing의 공력 측정 실험 연구", 한국 항공우주학회 2010 춘계학술 발표회 논문집 I, 2010. 

  9. 강치행, "설계 요소 변경에 따른 전통연의 공력 특성 분석", 한국 항공우주학회 2010 추계 학술 발표회 논문집, 2010. 

  10. Kang, C. H. and Kim, I. G., "The Static Flight Performance Analysis of a Korea Traditional Kite", 14th Australian International Aeospace Congress, 28.Feb.-3.Mar., Melbourne, Australia, 2011. 

  11. 강치행, "스팬 방향 곡선 상반각을 갖는 전통 방패연의 풍동 실험 연구", 한국 항공우주 학회지 제 39권 제 9호, 2011. 

  12. Abbott. I. H, Von Doenhoff, A.E., Theory of Wing Sections, Dover Publications, 1959. 

  13. Anderson, J. D., Fundamentals of Aerodynamics, 4th Edtion, McGraw-Hill, 2001. 

  14. Anderson, J. D., Introduction to Flight, Fifth Edition, McGraw-Hill, 2005. 

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