유인드론 용 생체모사 프로펠러 익형의 공력 및 소음 특성에 대한 연구

초록

4차 산업혁명시대의 드론은 입체적 영상 정보제공 과 물류혁신의 핵심 산업으로 부상하고 있다. 2017년 연구 개발 특구 진흥원의 동향 보고서(1)에 따르면 드 론 시장은 2016년 7억 530만 달러로서 연 평균 성장률 71.62 % 증가하면서 2022년 180억 2,270만 달러에 이를 것이라 전망한다. 또한 중국의 이항(2), 미국의 우버(3), 독일의 볼로콥터(4) 등을 중심으로 이동수단의 혁신이 될 유인드론에 대한 개발이 가속되고 있다. 이를 위해 유인드론 용 프로펠러의 공력과 소음은 이동 수단의 안전성 및 시장 확보에 직결되는 문제이므로 이에 대 한 철저한 연구가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 상 용 익형과 생체모방의 독수리 익형의 기본적인 공력 및 소음 특성을 전산유체역학 해석을 통해 분석 한 후, 이를 바탕으로 프로펠러 설계에 적용하여 고정 비행 상태에서의 추력 성능과 공력 소음을 실험적으로 측정 하였으며 실제 유인드론 용 프로펠러의 최적 설계를 제안하고자 한다. 2. 본론 2.1 전산유체역학 이용 익형 해석 조건 * 인하대학교 건설기계공학과 ** 인하대학교 기계공학과 E-mail : 22172202@inha.edu 본 연구에서는 익형주위의 2차원 유동 해석을 위해 전산유체역학 상용해석코드인 Fluent 19.0(5)을 사용하 였다. 상용 익형인 Clark Y, NACA4412 그리고 생체 모방 익형인 독수리 익형에 대한 정상 상태 해석을 통 해 익형들의 공력 특성을 분석하였다.