자동회전 비행을 하는 단풍나무 씨앗의 항공역학적 특성

손명환

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자료유형: 학술저널

저자정보: 손명환 (Cheongju University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第44卷第10號

발행연도: 2016.10

수록면: 843 - 852 (10page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2016

자동회전 비행을 하는 단풍나무 씨앗의 항공역학적 특성

손명환 한국항공우주학회지 2016.10 학술저널

2011

평면 형태와 표면 거칠기가 단풍나무 씨앗의 자동회전에 미치는 영향

손명환 , 이광민 , 이의재 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2011.04 학술대회자료

2010

단풍나무 씨앗의 자동회전에 대한 실험 및 수치 연구

손명환 , 이광민 , 김철완 외 2명 한국가시화정보학회 학술발표대회 논문집 2010.11 학술대회자료

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실제 씨앗의 3차원 형상과 운동요소에 기반하여 단풍나무(Acer palmatum 종) 씨앗의 자동회전 비행을 수치적으로 해석하였다. 운동요소의 표준 값은 낙하속도는 1.26 m/s, 회전속도는 133.6 rad/s (1,276 rpm), 코닝 각은 19.4°, 피치 각은 –1.5°이다. 씨앗 날개의 스팬안쪽에 위치한 컴팩트한 앞전 와류가 씨앗 날개 바람 반대면에 커다란 부압을 발생하게 하였다. 부압의 피크는 안쪽 스팬 단면 앞전 부근에 발생하였다. 본 연구에서 얻어진 현저한 앞전 와류로 특징되는 흐름 형태와 공기력 계수의 값은 동적 상사를 갖도록 한 로봇씨앗에 대하여 실험적으로 측정한 자료와 잘 일치하였다. 바람 반대 영역에 발달한 나선형 와류는 씨앗 끝을 향하여 전진하고 씨앗 끝 부분에서 이곳을 지나는 흐름과 합쳐지는데, 이와 같은 흐름이 자동회전하는 단풍나무 씨앗의 안정되고 부착된 LEV를 유지하게 하는 메카니즘으로 여겨진다.

#Wind dispersal(바람에 의한 퍼짐) #Maple seed(단풍나무 씨앗) #Autorotative flight(자동회전 비행) #Numerical simulation(수치해석) #Seed geometry(씨앗 형태) #Leading-edge vortex(앞전 와류) #Vorticity(와도) #Suction pressure distribution(부압 분포)

참고문헌 (11)

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[단행본] - Bullock, J. M. R / 2002 / Dispersal Ecology / Blackwell

[학술지(정기간행물)] - Minami, S / 2003 / Various Flying Modes of Wind-dispersal Seeds / J. Theo. Biol 225 : 1 ~ 14

[학술지(정기간행물)] - Lentink, D / 2009 / Leading edge Vortices Elevate Lift of Autorotating Plant Seed / Science 324 : 1438 ~ 1440

[학술지(정기간행물)] - Norberg, R. A. / 1973 / Autorotation, Self-stability, and Structure of Single-winged Fruits and Seeds(samaras) with Comparative Remarks on Animal Flight / Biol. Rev. 48 : 561 ~ 596

[학술지(정기간행물)] - Azuma, A. / 1989 / Flight Performance of Rotary Seeds / J. Theo. Biol 138 : 23 ~ 53

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손명환

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