유재영 교수

수중 운동체는 국방의 목적뿐만 아니라, 해저 탐사 등의 목적으로도 사용되고 있는 다목적 운동체이다. 본 연구에서는 수동적인 항력 감소 효과가 있다고 알려진 V자형 미세 구조를, SUBOFF 모델에 유선 방향으로 적용했을 때 어떠한 항력 효과가 있는지 확인해 보고자 한다. 기존의 미세 구조를 적용하지 않은 매끄러운 표면의 SUBOFF 모델과 총 여섯 가지 경우의 마이크로미터 크기 미세 구조(h = 50, 100, 200, 250, 400, 500 μm), 총 일곱 가지의 모델에 대하여 전산 해석을 진행했다. 결과적으로 h가 100 μm인 경우에서는 총 항력이 약 3% 감소했지만, 항력 효과 임계점을 지난 h가 500 μm인 경우에서는 총 항력이 약 3% 증가했다. 본 연구를 통해, 수중 운동체에 V자형 미세구조를 적용할 때 유동 특성 및 미세 구조의 크기 등을 종합적으로 고려한 설계가 필요하다는 관점을 제시한다.

본 연구는 고분자 전해질막 연료전지 시스템에서 수소 재순환 효율을 향상시키기 위한 동축 바이패스 이젝터 설계를 제안한다. 바이패스 유로의 위치, 각도, 폭을 포함한 주요 형상 매개변수를 변화시키며 CFD 시뮬레이션을 수행하였고 이러한 결과를 바탕으로 “바이패스 목”이라는 새로운 기하 변수를 정의하고 최적화하였다. 라틴 하이퍼큐브 샘플링과 크리깅 서로게이트 모델을 활용하여 48.3 kW 운전 조건에서 최적 형상을 도출하였다. 최적 설계는 특히 중-고출력 구간에서 기존 이젝터 대비 최대 1.88배의 수소 재순환 향상을 달성한다. 반면 저출력 조건에서는 압력 차가 부족하여 역류가 발생함에 따라 성능이 크게 저하되는 현상이 관찰된다. 따라서 전 출력 구간에서의 안정적 성능 확보를 위해 바이패스 유동과 메인 유동 간 상호작용을 포함한 내부 유동 구조를 분석하고 비정상 유동 특성과 하이브리드 시스템을 고려할 필요가 있다.

This study investigates the impact of tube shape on the aerodynamic forces experienced by an evacuated tube transportation (ETT) system. Using CFD simulations, the study explores various tube geometries to discern their influence on aerodynamic forces, particularly drag, critical for high-speed travel. The investigation centers on a standard tube shape derived from maglev design, considering parameters like tube radius, guideway height, and eccentricity between the tube and pod, with pod speeds

Research on the flow characteristics and drag reduction effects of superhydrophobic surfaces(SHS) has been vigorously conducted. In particular, studies utilizing Direct Numerical Simulation (DNS), known for its high accuracy in computational fluid dynamics, have been prevalent. However, the high computational cost of DNS limits the scale of computational domain that can be studied. In this research, we present a model that uses the k-epsilon turbulence model combined with the effective slip leng