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정철웅 연구실
부산대학교 기계공학부 정철웅 교수
전산공력음향학
대와류모사 LES
URANS 기반 CFD
연구 영역
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논문·특허
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정철웅 연구실

부산대학교 기계공학부 정철웅 교수

정철웅 연구실은 유동소음과 진동소음, 음향공학 문제를 전산공력음향학 기반으로 해석합니다. 고해상도 LES 및 URANS 기반 CFD로 외부 유동과 표면 압력 변동을 예측하고, Ffowcs Williams & Hawking(FW–H) 적분식, wavenumber–frequency transform과 같은 음향 관련 분해 절차를 적용해 복사·전달 소음을 해석합니다. 또한 FE와 SEA를 결합한 vibroacoustic 접근으로 구조 진동과 실내 음향장의 상호작용을 주파수 대역별로 모델링합니다. 해양 추진기 cavitation, 협소 간극 whistling, 축류 팬 및 차량·열차의 환경-조건 의존 소음까지 공통 예측 체계를 확장하여 설계 및 규제 대응 관점의 소음저감 기술을 도출합니다.

전산공력음향학대와류모사 LESURANS 기반 CFDFfowcs Williams–Hawking 음향해석공력소음
대표 연구 분야
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해양 및 해상 구조물의 수중 방사소음 예측과 소음저감 연구 thumbnail
해양 및 해상 구조물의 수중 방사소음 예측과 소음저감 연구
Underwater Radiated Noise Prediction and Noise Mitigation for Marine and Offshore Structures
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 0
·
2025
Underwater Radiated Noise Analysis of Fixed Offshore Wind Turbines Considering the Acoustic Properties of the Western Coast of the Korean Peninsula
Jooyoung Lee, Sangheon Lee, Cheolung Cheong, Songjune Lee, Gwang-Se Lee
IF 3.2 (2025)
Energies
기술의 지속적인 발전으로 고정식 해상풍력터빈의 크기가 증가하였으며, 그 결과 운용 소음 수준도 증가하였다. 본 연구에서는 수치 시뮬레이션을 사용하여 한반도 서해안을 따라 풍력터빈 운용 시 발생하는 수중 복사 소음을 조사하였다. OpenFAST 소프트웨어를 이용해 재킷(jacket) 구조물을 갖는 미국 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL) 5 MW 기준 터빈에 대해 설계 하중 조건 1.2(Design Load Case 1.2)에서 정의된 다양한 풍속에 대해 하중 해석을 수행하였다. 하중 해석 결과 및 기어 메쉬(gear mesh) 주파수 성분을 유한요소법 기반의 구조-음향 연성 해석 모델에서 여기 힘으로 적용하여, 한반도 서해안의 해저 음향 특성과 해수면의 동적 상태를 반영함으로써 수중 복사 소음을 평가하였다. 이후 수치 결과를 재킷 구조물로 지지된 풍력터빈의 운용 소음에 대한 실험적 측정치와 비교하였다. 그 결과 특정 주파수 대역을 제외하면 전 주파수 범위에서 스펙트럼 수준이 유사한 것으로 나타났다.
https://doi.org/10.3390/en18236151
Turbine
Offshore wind power
Underwater
Peninsula
Wind power
Noise (video)
Submarine pipeline
2
Article
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인용수 13
·
2024
Analysis of aerodynamic and aeroacoustic performances of axial flow fans with variable winglet curvature in chordwise direction
Seo-Yoon Ryu, Cheolung Cheong, Jong Wook Kim, Byung Il Park
IF 7.9 (2024)
Results in Engineering
본 연구는 날개끝(winglets)에 대해 코드 방향(chordwise)으로 갈수록 곡률이 점진적으로 감소하는 축류 팬의 새로운 개념을 제시한다. 이의 목적은 팬 블레이드 팁과 슈라우드(shroud) 사이의 간극 유동 영역에서 누설 와류(leakage vortices)의 형성 억제를 도모하는 것이다. 축류 팬 2종(VR-A 및 VR-B)을 설계하였으며, 각각은 기준 팬(CR)에서의 일정한 날개끝 곡률과 비교하여 곡률 감소율이 서로 다른 가변 날개끝(winglets)을 포함한다. 본 연구는 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션과 실험 분석을 아우르는 포괄적 접근을 수행한다. 수치 시뮬레이션은 복잡한 유동 거동을 포착하기 위해 비압축성 비정상 URANS(Unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes, 비정상 레이놀즈평균 나비에-스토크스) 방정식을 사용하며, 유동 성능 예측에는 가상 팬 성능 시험기(virtual fan performance tester)가 사용된다. 또한 방사되는 공력 소음의 추정을 위해 Ffowcs Williams & Hawking (FW–H) 적분 방정식을 적용한다. 실험 측정에는 유동 성능 평가 및 소음 평가가 포함되며, 유량, 효율, 음압 스펙트럼에 관한 데이터를 산출한다. 수치 결과와 실험 결과의 비교를 통해 수치 방법의 타당성이 검증된다. 후속 평가는 CR 팬에 비해 VR 팬이 유리함을 보여주며, 유량의 증가와 소음 수준의 감소가 관찰된다. 이러한 개선은 간극 유동 영역에서의 누설 와류가 약화된 데 기인한다. 본 연구 결과는 슈라우드에 의해 부분적으로 덮인 축류 팬을 최적화하는 데 유용한 통찰을 제공하며, 향상된 유동 성능과 감소된 소음 방사를 가능하게 한다.
https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.101857
Computational fluid dynamics
Wingtip device
Aerodynamics
Curvature
Vortex
Mechanics
Mechanical fan
Noise (video)
Engineering
Aerospace engineering
3
Article
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·
인용수 8
·
2023
Numerical and experimental investigation into effects of winglet shape on flow and noise performances of axial-flow fans for outdoor unit of air conditioner
Seo-Yoon Ryu, Cheolung Cheong, Jong Wook Kim, Byung Il Park, Se Min Park
IF 3.5 (2023)
International Journal of Refrigeration
https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2023.02.003
Shroud
Wingtip device
Vortex
Mechanics
Flow (mathematics)
Mechanical fan
Sound pressure
Structural engineering
Aerodynamics
Engineering
최신 정부 과제
13
과제 전체보기
1
2023년 3월-2024년 12월
|779,533,000
미래 모빌리티용 구동모터의 저온환경 운전 대응을 위한 유온센서 일체형 효율 32%, 200W급 EOP개발
[최종목표]ㅇ 미래 모빌리티용 구동모터의 저온환경 운전 대응을 위한 유온센서 일체형 효율 32%, 200W급 EOP 개발[1차년도목표]주관연구개발기관(지엠비코리아)ㅇ 대상 모터 환경 분석 및 Concept 선정ㅇ 주요 선진사 오일펌프 기술 분석 및 벤치마킹 부품 분석ㅇ 유온 센서 일체형 EOP 설계 인자 도출 및 검토ㅇ concept 검증을 위한 1차 Pr...
전동식오일펌프
구동모터
미션
오일순환
오일센서
2
2022년 4월-2024년 12월
|203,435,000
고강도 스테인리스강 적용 LNG탱크 실증/상용화 및 LNG선 화물창 코너우든블럭 국산화 기술개발
- 고강도 스테인리스강을 적용한 고가공성, 저비용 LNG탱크 실증 및 상용화 : 100m3 이중진공 LNG탱크 설계/해석 및 스펙작성, 선급승인 : 1,000m3 LNG탱크 설계/해석(구조, 열, 슬로싱) 및 선급승인 : 10,000m3 LNG탱크(Bi-Lobe형) 설계 : 15m3 목업(Mock-up) 탱크 설계/제작 및 단열성능, ...
고강도스테인리스강
목업
우든블럭
극저온탱크
선급인증
3
주관|
2021년 5월-2024년 8월
|56,594,000
미세순화계 감시의 주술기 치료 지침으로서의 역할
미세순환계의 기능은 혈관내피세포의 기능과 아주 높은 연관성을 보이는데 혈관내피세포의 손상을 볼 수 있는 것이 glyocalyx이다. Gycocalyx는 혈관내피세포의 내강 표면을 감싸는 혈장 단백질로 구성된 층이다. 그것은 혈관 투과성, 혈관 반응성 및 혈류를 조절한다. 패혈증에서는 glycocalyx가 분해되고 층이 더 얇고 희박해져 혈장 단백질과 체액이 혈관벽을 가로질러 누출된다. 이러한 분해는 syndecan-1, heparan sulfate와 같은 혈장단백질 성분을 혈장으로 방출한다. 연구에 따르면 syndecan-1의 혈장 농도는 패혈증의 진단 및 중증도와 관련이 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 ELISA를 이용하여 혈장 syndecan-1 및 heparan sulfate의 농도 분석, 그리고 lanthanum 염색 후 전자현미경 (electron microscopy, EM)을 이용한 직접적인 glycocalyx 분해 정도의 관찰 및 두께 측정은 IDF microscope으로 분석한 미세순환계 인자 분석의 결과를 뒷받침해준다. ① 정상신생아와 기관지폐이형성증 신생아 rat model의 미세순환계의 비교 Dorsal skinfold chamber (DSC) mice 모델을 이용한 미세순환계에 관한 연구를 진행한다. IDF microscope을 이용한 미세순환계 인자의 분석 (밀도, 혈류, 이질성), ELISA를 이용한 혈장 syndecal-1 과 heparan sulfate의 농도 분석, lanthanun 염색을 통해 glycocalyx의 EM 분석을 통해 미세순환계의 기능을 비교한다. 분만이 임박한 산모 rat을 자연분만하도록 하고 분만 후 산모 rat과 신생아 rat이 있는 케이지 자체를 고압산소챔버에 넣어서 1주일간 넣어두고 1주일은 정상 공기 중에 둔다. 분만 후 2주가 된 정상 신생아 rat과 기관지폐이형성증 신생아rat을 DSC model을 만들고 3일 뒤 IDF를 이용하여 미수순환계 인자를 획득한다. 혈액을 채취하여 syndecan-1 ELISA를 분석하고 lanthanum 염색을 통해 glycocaly의 EM 분석을 통해 미세순환계의 기능을 비교한다. ② 수액 및 수혈 요법의 지침으로서의 미세순환계의 역할 복부 수술 및 심장 수술 환자를 대상으로 전향적으로 피험자를 모집한다. 2단계로 나누어 1단계에서는 전향적 관찰연구를 시행하여 기존 지침대로 수액 및 수혈 요법을 시행한 경우 미세순환계의 변화를 분석하고 실제로 미세순환의 호전으로 이어지는 지를 관찰한다. 그리고 미세순환계가 호전되는 경우의 미세순환계 인자의 임계치를 계산한다. 2단계는 이 임계치를 이용하여 이중암맹 무작위 시험을 시행한다. 기존의 지침대로 치료하는 군과 미세순환계 인자를 지침으로 치료하는 군으로 나누어 환자의 미세순환 상태, 합병증, 재원일수 등 임상적인 결과를 비교한다.
마취제
미세순환계
패혈증
수액요법
수혈요법
승압제
혈관수축제
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
거절2018에어리프트 및 제트 복합 펌프1020180080467
등록2016냉장고용 송풍팬1020160138730
취하2016전력차단기용 저진동 기어드 모터1020160014190
전체 특허

에어리프트 및 제트 복합 펌프

상태
거절
출원연도
2018
출원번호
1020180080467

냉장고용 송풍팬

상태
등록
출원연도
2016
출원번호
1020160138730

전력차단기용 저진동 기어드 모터

상태
취하
출원연도
2016
출원번호
1020160014190