김익현 계명대 교수팀, 항공우주 분야 국제학술지에 논문 게재 '눈길'

김익현 계명대 기계공학과 교수(왼쪽 사진)와 호세인자데 석사연구원./사진제공=계명대

계명대학교는 최근 김익현 기계공학과 교수가 호세인자데 석사연구원(제1저자)과 함께 다목적 유전 알고리즘을 활용한 냉각 유체의 분사비 최적화 연구를 수행했다고 6일 밝혔다.

분출냉각은 극초음속 비행체에 적용되는 대표적인 표면 냉각 기술이다. 다공성 매질을 통해 냉각 유체를 경계층 내부로 분사, 표면의 열전달량을 감소시킨다.

냉각 유체의 분사 비율은 냉각 유체 소비량과 저장조 부피, 표면 냉각 효율 등에 큰 영향을 준다. 극초음속 비행체의 냉각 시스템을 설계하는데 가장 중요한 변수 중 하나다.

연구팀은 다목적 유전 알고리즘을 통해 냉각 유체의 분사 비율이 미치는 영향을 분석하고, 최적화된 비율을 도출했다.

김 교수는 "다목적 유전 알고리즘을 활용해 최적화된 냉각 유체 분사 비율을 제시했다. 극초음속 비행체의 표면 냉각 시스템 설계에 도움 되길 바란다"며 "초고속 유동 열보호 시스템 설계에도 응용할 수 있을 것"이라고 설명했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 '우수신진연구사업'의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 '다목적 유전 알고리즘 기법을 활용한 극초음속 유동에서의 분출냉각 최적화'(Multiobjective optimization of transpiration cooling in hypersonic laminar flow using a genetic algorithm approach)라는 제목으로 항공우주 분야 국제학술지 'Aerospace Science and Technology'(Engineering·Aerospace 분야 Q1 카테고리)에 게재됐다.