Surrogate Model-based Multi-objective Aerodynamic Optimization of Airfoil under Martian Atmospheric Conditions using Adaptive Infill Sampling Method

화성 대기 비행 로봇의 로터 블레이드용 익형 최적 설계를 수행하였다. 7가지 형상 파라미터를 이용하여 double edged plate 형태의 익형을 정의하고, 실험계획법에 기반하여 초기 샘플점을 선정하였다. 레이놀즈수 15,000, 마하수 0.6, 받음각 3°를 설계 조건으로 선정하였다. 양력계수 최대화, 항력계수 최소화를 목적함수로 정의하였다. 격자 생성과 RANS 해석 과정을 자동화하였으며, 가우시안 프로세스 회귀를 활용하여 대리모델을 구축하였다. 4가지 내부 채움 기준을 적용하여 5가지 방식으로 반복적으로 대리모델을 업데이트하였다. 방식에 따른 내부 채움점과 파레토 최적해를 비교하였으며, 파레토 최적해의 수렴성과 최적해 부근에서 대리모델의 예측 성능을 평가하였다. 형상 파라미터에 따른 최적해의 분포 특성을 식별하고, 대표적인 최적 형상에 대한 RANS 해석을 수행하여 공력성능 및 유동장을 비교 분석하였다.