Sail 요트의 공기력에 대한 강체 모형의 광역 파라미터에 관한 기초 연구

본 연구에서는 범선형 요트에 작용하는 공기력을 해석하기 위하여 매우 단순화된 표준 강체 모형을 제시하였다. 모델의 전산유체역학 해석을 통하여 자유류 속도, 받음각, 돛의 최대 폭, 캠버 길이에 대한 광범위 파라미터 연구를 실시하였다. 삼각 돛과 사각 돛에 대한 양력계수와 항력계수가 분석되었으며, 각각의 인자에 대한 물리적 해석을 실시하였다. 자유류 속도에 대해서 주어진 인자 범위의 Reynolds 수영역 내에서 삼각 돛은 캠버와 공력 계수가 순방향의 민감도를 보이는 반면, 사각 돛은 역방향의 민감도를 보이는 사실을 확인하였다. 또한 와도의 분석 결과 돛 뒷면의 앞전에서 발생하는 유동 박리에 의한 와류 강도의 복잡한 3차원적 간섭에 의해 후류의 와도가 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구를 통하여 돛의 주변에 나타나는 유동 물리 현상을 좀 더 깊이 이해하고 추후 범선형 요트 설계를 위한 주요 외력 인자와 민감도를 기저 값으로 이용하여 요트를 설계하고자 한다.