초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 분산추진장치를 장착한 수직 이착륙 비행체에 관한 연구를 수행하였다. 다양한 추진체에 대한 해석을 수행하기 위하여 체적력 기법을 사용, 덕티드 팬과 프로펠러 모두를 해석 가능한 기법에 관한 연구를 수행하였다. 또한 제트 플랩을 갖는 분산추진장치에 대한 연구를 통해, 해석 기법에 대한 검증 및 분산추진장치에서 발생하는 유동 현상 및 고려해야 할 사항들에 대한 논의를 수행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 분산추진장치를 장착한 수직 이착륙 비행체에 관한 연구를 수행하였다.

□ 연구개요
본 연구에서는 분산추진장치를 장착한 수직 이착륙 비행체에 관한 연구를 수행하였다. 다양한 추진체에 대한 해석을 수행하기 위하여 체적력 기법을 사용, 덕티드 팬과 프로펠러 모두를 해석 가능한 기법에 관한 연구를 수행하였다. 또한 제트 플랩을 갖는 분산추진장치에 대한 연구를 통해, 해석 기법에 대한 검증 및 분산추진장치에서 발생하는 유동 현상 및 고려해야 할 사항들에 대한 논의를 수행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 분산추진장치를 장착한 수직 이착륙 비행체에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 덕티드 팬 해석을 위한 체적력 모듈을 개발함으로써 2차원 및 3차원 덕티드 팬 유동에 대한 해석 및 검증을 수행하였으며, 여러 가지 보완을 통해 기법의 정확도를 향상시켰다. 또한 해당 기법을 프로펠러에 적용 가능하도록 수정함으로써 다양한 추진체에 대해 적용 가능하도록 하였다. 이를 상호작용에 대한 유동해석에 적용함으로써, 해당 기법이 상호작용 예측에서 준수한 정확도를 보이는 것을 확인하였으며, 다양한 기체의 UAM에 해당 기법이 적용 가능함을 확인하였다. 또한 제트 플랩을 갖는 분산추진장치에 대한 연구를 수행하였다. 분산추진장치 해석을 위하여 해석 기법을 개발하고 이를 실험과 비교하는 것을 통해 정확도 검증을 수행하였다. 실험과의 검증 결과를 토대로, 3차원 분산추진장치를 모델링하고 고차정확도 해석을 통하여 유동장 분석 및 해석 기법과의 비교를 수행하였다. 이를 통해 해당 기법의 정확도와 보완점을 파악하였으며, 제트 플랩을 갖는 분산추진장치에서 발생하는 유동 현상들에 대한 분석을 수행하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
추력벡터링 분산추진장치를 장착한 수직 이착륙 도심항공교통 비행체에 관한 연구는 국내는 물론 세계적으로도 드물며, 이 연구 결과가 국내에서 추진되는 수직이착륙 UAM 비행체 설계에 활발히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
분산추진장치를 이용한 비행체의 해석 및 설계 기술은 기존의 소형 항공기 및 자동차를 대체할 수 있고, 드론택배 등 소형 화물 운송 및 Air-Taxi 등 신개념 서비스 시장을 창출할 수 있는 UAM의 추진장치를 위한 핵심기술이 될 것이다. 이와 같은 기술은 국외기술도입이 불가한 핵심기술로서, 확보된 기술을 통하여 다양한 개인용 항공기 및 고기능 무인기 산업의 발전을 도모할 수 있을 것으로 예상된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 해석 기법 선정 ... 5
• 2.2 해석 기법 보완 ... 5
• 2.3 체적력 기법을 이용한 프로펠러 해석 ... 6
• 2.4 분산추진 덕티드 팬 해석 ... 6
• 3. 연구과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 3.1 체적력 기법을 이용한 추력 팬 해석 ... 7
• 3.2 체적력 기법을 이용한 프로펠러 해석 ... 8
• 3.3 프로펠러-날개 상호작용 ... 9
• 3.4 제트 플랩을 갖는 분산 추진 형상 해석 ... 10
• 3.5 목표 달성 수준 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 4.1 연구 결과의 성과 ... 13
• 4.2 연구 성과의 활용 방안 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 17