충격파 터널는 극초음속 조건에서의 공력 특성을 밀리초(ms) 수준의 단시간 동안 모사할 수 있는 지상 시험 장비로서, 다양한 고속 유동 조건에서의 공력 특성 분석에 활용되고 있다. 기존 연구에서는 주로 단일축 가속도계를 이용해 항력을 측정해 왔으며, 이는 구조가 간단하다는 장점이 있으나, 양력 및 모멘트와 같은 다축 성분의 동시 측정에는 한계가 있다. 이에 따라 최근 일부 연구에서는 3축 가속도계를 도입하여 다자유도 공력 성분을 동시에 계측하려는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 3축 가속도계는 열충격에 따른 출력 왜곡이나 축별 응답 특성의 불균형 등으로 인해 충격파 터널 환경에서의 신뢰성이 충분히 검증되지 않았다. 본 연구에서는 동일한 원뿔 모델에 대해 단일축 및 3축 가속도계를 각각 적용한 실험을 수행하였고, 측정된 항력 값이 유사함을 확인함으로써 3축 가속도계의 적용 가능성을 평가하였다. 또한 3축 가속도계를 통해 짧은 유동 시간 내에 양력과 모멘트 성분을 정량적으로 측정할 수 있음을 실험적으로 입증하였다. 이를 바탕으로 충격파 터널 환경에서의 다축 공력 측정 가능성과 3축 가속도계를 활용한 측정 시스템의 실용성 및 확장 가능성을 제시한다.
Kim et al. (Fri,) studied this question.