liminfoAirfoil Database
에어포일 형상/양력-항력 데이터베이스
Airfoil Database 소개
에어포일 데이터베이스는 항공우주 공학에서 사용되는 가장 중요한 에어포일 프로파일을 다루는 검색 가능한 레퍼런스입니다. 클래식 NACA 4자리 및 5자리 시리즈부터 특수 고양력, 층류, 초임계 설계까지 포함합니다. 각 프로파일의 최대 양력계수(Cl_max), 최소 항력계수(Cd_min), 설계 양력계수, 캠버 백분율, 두께비, 최적 레이놀즈수 범위 등 주요 공력 파라미터를 제공합니다.
이 레퍼런스는 에어포일 데이터를 6가지 카테고리로 정리합니다: NACA 4자리(0012 대칭형, 2412 범용, 4412 고캠버, 0006 얇은 고속형, 6412 고양력), NACA 5자리(23012, 23015 경항공기용), 고양력(Clark Y 평탄 하면, Eppler 387 저Re, Selig S1223 고Cl, 다요소 슬랫+플랩, 거니 플랩), 초음속(NASA SC(2)-0714 초임계, NACA 0010-35 다이아몬드), 공력 특성(Cl, Cd, Cm, L/D, Re, 실속), 설계 도구(XFOIL 해석, 역설계, Whitcomb 면적법칙).
각 항목에는 에어포일 명칭, 핵심 성능 수치, 적용 분야에 대한 실용적인 참고사항이 포함되어 있습니다. Re=200,000에서 운용하는 UAV 날개용 에어포일 선정, 양호한 실속 특성을 가진 경항공기 프로파일 선택, 천음속 수송기용 초임계 단면의 항력 발산 지연 이해, 압력 분포 해석을 위한 XFOIL 세션 설정 등 에어포일 선정과 예비 공력 설계를 위한 필수 데이터를 제공합니다.
주요 기능
- 두께 및 캠버 데이터가 포함된 NACA 4자리 에어포일 프로파일: 0012(대칭 기준), 2412(표준 GA), 4412(고캠버), 0006(얇은 고속), 6412(최대 양력)
- 경항공기 날개 설계를 위한 설계 양력계수와 구조적 두께 이점이 있는 NACA 5자리 시리즈(23012, 23015)
- Clark Y(평탄 하면), Eppler 387(저레이놀즈수), Selig S1223(Cl_max 2.2 이상), 다요소 구성, 거니 플랩을 포함한 고양력 에어포일 컬렉션
- NASA SC(2)-0714(천음속 항력 발산 지연) 및 NACA 0010-35(M > 1.5용 다이아몬드 쐐기) 초임계/초음속 에어포일 데이터
- Cl(양력), Cd(마찰, 압력, 유도 항력 분해), Cm(c/4 피칭 모멘트), L/D비, 레이놀즈수 유동 영역 효과의 공력 계수 정의
- XFOIL 패널법 해석, 목표 압력 분포로부터의 역설계, 천음속 항력 감소를 위한 Whitcomb 면적법칙 적용 설계 도구 레퍼런스
- 각 에어포일 카테고리별 유동 박리 메커니즘, 버페팅 시작 지표, 회복 기법을 포함한 실속 거동 문서화
- NACA 4자리, NACA 5자리, 고양력, 초음속, 특성, 설계 섹션 간 에어포일 비교를 위한 카테고리 필터링
자주 묻는 질문
NACA 4자리 에어포일의 각 숫자는 무엇을 의미하나요?
NACA XYZZ에서 첫째 자리 X는 코드 대비 최대 캠버 백분율, 둘째 자리 Y는 코드의 10분의 1 단위 최대 캠버 위치, 마지막 두 자리 ZZ는 코드 대비 최대 두께 백분율입니다. 예를 들어 NACA 2412는 40% 코드 위치에 2% 캠버, 12% 두께입니다. NACA 0012는 캠버 0%(대칭형)에 12% 두께입니다.
저속 UAV나 드론에 가장 적합한 에어포일은 무엇인가요?
소형 UAV에 일반적인 저레이놀즈수 운용(Re 60,000-300,000)에서 Eppler 387은 우수한 Cl/Cd 비율을 제공합니다. 저속에서 최대 양력이 필요하면 Selig S1223이 고캠버 설계로 Re=200,000에서 Cl_max 2.2 이상을 달성합니다. 구체적인 선택은 속도 범위, 탑재 하중 요구사항, 체공시간 우선(높은 L/D) 또는 단거리 이륙 우선(높은 Cl_max) 여부에 따라 달라집니다.
초임계 에어포일이란 무엇이고 왜 수송기에 사용되나요?
NASA SC(2)-0714 같은 초임계 에어포일은 평탄한 상면으로 천음속에서 충격파 강도를 줄여 항력 발산을 더 높은 마하수로 지연시킵니다. 하면의 캠버를 증가시켜 양력을 보상합니다. 이를 통해 상용 항공기가 기존 에어포일이 겪는 급격한 항력 상승 없이 더 높은 속도(M 0.78-0.85)로 순항할 수 있어 연료 효율이 직접적으로 향상됩니다.
레이놀즈수란 무엇이고 에어포일 선정에 왜 중요한가요?
레이놀즈수 Re = rho*V*c/mu는 에어포일 주위의 유동 영역을 특성화합니다. rho는 공기 밀도, V는 속도, c는 코드 길이, mu는 동점성 계수입니다. 저Re(500,000 미만) 유동에서는 층류-난류 천이 효과가 성능을 지배합니다. Re=300만(실물 항공기)에서 잘 작동하는 에어포일도 Re=10만(모형 항공기)에서는 성능이 나빠질 수 있습니다. 항상 운용 Re 범위에 맞는 에어포일 데이터를 매칭해야 합니다.
Clark Y 에어포일은 NACA 프로파일과 어떻게 비교되나요?
Clark Y는 11.7% 두께, 3.4% 캠버의 클래식 범용 에어포일로, 평탄한 하면이 제작과 입사각 측정을 간소화합니다. NACA 2412에 비견되는 우수한 전반적 성능을 제공하지만, 제작 용이성 때문에 실험기 및 자작기에서 특히 인기가 높습니다. 실속 특성이 부드럽고 예측 가능합니다.
XFOIL이란 무엇이고 에어포일 해석에 어떻게 사용하나요?
XFOIL은 MIT의 Mark Drela가 개발한 패널법 에어포일 해석 프로그램입니다. 아음속 에어포일의 압력 분포, 경계층 특성, 양력/항력 폴라, 천이 위치를 계산합니다. 에어포일(예: NACA 2412)을 로드하고 OPER 모드에서 ALFA로 받음각을 설정한 후 CPV(압력 계수)나 PPLO(폴라 플롯)로 결과를 확인합니다. 비점성 패널 해법에 적분 경계층을 연성시켜 점성 효과를 처리합니다.
다요소 에어포일이란 무엇이고 추가 양력은 얼마나 되나요?
다요소 에어포일은 앞전 슬랫, 주 요소, 뒷전 플랩을 결합하여 단일 요소 에어포일의 약 두 배인 Cl_max 3.5-4.0의 매우 높은 값을 달성합니다. 슬랫은 경계층을 재활성화하여 앞전 실속을 지연시키고, 플랩은 유효 캠버와 날개 면적을 증가시킵니다. 상용 항공기의 이착륙 구성에 사용되는 기술이며 고성능 STOL 설계에도 분석됩니다.
거니 플랩이란 무엇이고 언제 유용한가요?
거니 플랩은 뒷전 하면에 부착하는 작은 수직 탭(코드의 1-2% 높이)입니다. 쿠타 조건을 수정하고 유효 캠버를 증가시켜 적당한 항력 증가만으로 Cl을 0.2-0.4 높입니다. 레이싱카, 풍력 터빈 블레이드, 양력 향상 장치로 널리 사용됩니다. 전체 에어포일 재설계가 실용적이지 않을 때 설치의 단순함이 매력적입니다.