1990년대 초부터 2000년대 중반까지 구소련의 붕괴와 예산 투자의 저조로 정체기에 접어들었던 우주개발은 달 및 행성탐사와 같은 새로운 연구개발 움직임과 중국, 인도 등 새로운 우주강자의 부상으로 현재 신성장기를 맞이하고 있는 것으로 보인다. 전 세계 우주프로그램의 정부투자도 2006년 총 50.36 십억 달러로 역사상 최고점을 기록하고 있기도 하다. 주요 우주개발국들은 미국의 우주탐사 계획에 버금가는 탐사계획들을 잇따라 발표했으며, GPS, GLONASS, Galileo 등 위성항법 분야 연구개발에도 높은 우선순위를 부여하고 있다. 정부의 연구개발 투자 확대는 우주산업의 활성화에 직접적으로 영향을 미치는 요인이 된다. 실제로 미국 우주산업 매출의 90%가, 그리고 유럽 우주산업 매출의 60%가 정부고객으로부터 발생하고 있다. 2005년 우주산업 매출은 총 88.8 십억 달러로 전년대비 6% 정도 성장하였으며, 여전히 위성서비스 분야가 전체 매출에서 차지하는 비중이 60%로 가장 높다. 본고에서는 우주분야의 정부 예산 투자 현황과 우주탐사 및 위성항법을 중심으로 한 새로운 연구개발 움직임을 국가별로 살펴보고, 우주산업의 동향과 전망, 그리고 우리나라의 우주산업과 우주개발 관련 주요 정책변화, 현재 진행 중인 국가 우주개발 프로그램에 대해 간략하게 살펴보도록 하겠다.

항공용 소프트웨어의 개발 및 인증은 현재까지 국내에서는 거의 경험이 없는 분야이다. 물론 각종 무인기 등의 개발사업을 통해 항공용 소프트웨어를 개발하고 시험한 사례는 다수 있으나, 체계적으로 개발 및 시험된 경우는 흔치 않다. 특히 유인기 분야에서는 거의 전무하다고 할 수 있다. KFP, KT-1, T-50 등의 군 사업을 통하여, 국외에서 개발된 소프트웨어에 대한 유지보수 경험 및 인력과, 이를 위한 체계가 구축되어 있는 정도라 할 수 있다. 이러한 상황에서, 이제는 항공용 소프트웨어를 국내에서 개발하고 시험, 인증할 수 있는 능력의 확보가 요구되고 있으며, 이는 국내 항공산업이 항공기 독자개발 능력 확보를 위해서는 필수적인 핵심기술이다. 이러한 기술력 확보를 위하여, 현재 항공용 소프트웨어 개발과 관련한 세계적인 흐름 및 최신의 기술동향을 파악하는 것이 무엇보다 필요하다. 항공선진국에서 이미 적용하지 않는 규격, 기술, 개발방식을 그대로 따라하는 과정을 거친다면, 경쟁력 확보는 요원한 일이기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 항공용 소프트웨어 인증을 위한 규격의 역사 및 종류와, 현재 주로 적용되고 있는 DO-178B에 대한 주요 내용 및 현안에 대하여 살펴보고, 소프트웨어 개발과 관련한 소프트웨어 툴, 모델기반 개발 방식 등 해외 선진업체 및 기관들의 최신 기술동향을 정리하였다.

헬리콥터와 같이 비행 중 고장 또는 작동 불능 시 대처가 용이하지 않고 대형의 참사로 이어지는 비행체에 대해서는 안전이 최우선으로 고려되어야 한다. 미국의 국가교통안전위원회에서는 1963년부터 1997년까지 34년간 민간부문의 회전익기의 사고를 조사하여 분석한 바 있다. 본 논문은 터빈엔진 헬리콥터의 사고 동향을 파악하여 헬리콥터 안전 운항에 기여하고, 또한 한국형 중형 민수헬기를 개발하기에 앞서 주요 설계요소를 고려하기 위하여 NTSB에서 미국의 민수용 단발 및 쌍발 터빈 엔진 헬리콥터 사고에 대하여 유형별로 집계, 조사한 결과를 인용하여 전반적인 사고 경향, 사고 유형 또는 원인, 활동별, 운용 단계 별에 사고에 대하여 심층적으로 비교, 분석하였다.

인공위성 열제어계는 위성의 운용기간 중에 열적 안정성 확보를 목적으로 열설계, 열해석, 필요 하드웨어 선정 및 지상검증시험, 발사후 운용지원을 수행하게 된다. 열제어계는 다른 위성 부분체와는 달리 시스템적인 성격을 가지고 있으며, 위성의 운용궤도 등에 따라서 개발 방향이 달라지게 된다. 특히 위성의 고성능화 및 열적안정성 요구조건의 증대로 인하여 열제어계의 역할이 더욱 커져가고 있다. 본 기술동향에서는 열제어계 설계요건, 적용 목적에 따른 기법, 향후 활용 기술 등의 관점에서 인공위성 열제어계의 개발 동향을 살펴보고자 한다.

인류는 달을 보며 우주개발에 대한 꿈을 꾸어왔다. 60년대에서 70년대 중반까지 미 소간의 우주경쟁으로 달 탐사에 큰 예산을 들여 마침내 인류를 달에 착륙시켜 달 탐사를 실현할 수 있었다. 이젠 화성에 인류를 보내기 위한 전초기지를 달에 구축하려고 다시금 미국이 달 탐사를 가동시켰다. 이에 따라 세계 여러 나라가 달에 대해 다시 관심을 고조 시키고 있다. 그래서 이 논문에서는 90년대와 최근에 재 시작된 달 탐사위성의 개발동향을 조사하여 기술하였다. 대상 위성 프로젝트는 미국의 클레멘타인과 루나 프로스펙터, 유럽연합의 스마트-1호, 일본의 셀레네, 중국의 창어-1호, 인도의 찬드라얀-1호, 미국의 LRO 달 탐사 궤도선, 러시아의 루나-글로브 위성들의 주요특성과 탑재체, 지상국, 임무궤적 및 달 임무 궤도에 대해 개괄적으로 기술하였다. 기술 특징으로는 위성 제작기술 발전에 따라 경량화에 중점을 두어 위성을 소형화 하였으며, 통신방식에 있어서는 X 및 Ka대역을 사용하여 데이터 전송속도를 현저히 증가 시켰으며, 위성 및 지상의 안테나의 크기를 줄일 수 있었으며, 전기추력기를 사용하여 소형위성으로도 달 탐사를 실현시켰다. 그리고 다른 나라에서 개발되는 달 탐사위성의 개발 예산을 살펴보면 약 1억불 정도이면 소형 급의 위성을 개발하여 달 궤도에 진입시켜 달 과학탐사 임무를 수행할 수 있다고 할 수 있겠다. 따라서 우리나라도 지난 15년 이상 지구궤도 위성을 성공적으로 개발하며 구축한 기술을 바탕으로 달 탐사 위성의 개발에 대한 가능성을 가지고 있다고 본다. 이제 우리나라도 인류의 미래우주개발의 일익을 담당하고자 달 탐사위성 프로젝트를 준비해야한다

최근들어 오래전부터 컴퓨터의 프로세서와 메모리를 만드는데 사용해 오던 CMOS 공정을 이용하여 이미지 센서를 생산하는 기술이 개발되어 저가격 다량생산과 저전력소모 등의 장점을 무기로 하여 핸드폰카메라와 일반 비디오카메라를 필두로 빠르게 CCD를 대체해나가고 있으며 인공위성의 대표적인 자세측정용 센서인 별센서, 태양센서, 지구센서와 지구관측 또는 우주관측을 위한 영상탑재체에도 빠른 신호처리와 우주환경에서의 높은 내구성으로 인하여 CMOS 이미지센서의 활용이 점차 확대되어 가고 있는 실정이다. 본 논문에서는 먼저 CCD와 CMOS APS 센서의 작동원리와 각각의 장단점을 비교, 분석하고 인공위성 자세결정용 센서인 별센서와 태양센서 및 영상탑재체를 중심으로 한 CMOS APS 센서의 응용사례를 조사, 분석한 결과를 제시하였다.

현재 운용중인 전 세계적인 위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)은 미국의 GPS(Global Positioning System)와 러시아의 GLONASS(Global Navigation Satellite System)가 있다. 전 세계적으로 주로 사용되는 시스템은 GPS이며, GLONASS는 러시아의 경제사정 악화로 인하여 지속적인 위성발사가 이루어지지 못하고 있다. 추가적으로 추진되고 있는 위성항법시스템은 유럽의 갈릴레오(Galileo), 중국의 북두(Beidou), 일본의 JRANS(Japanese Regional Advanced Navigation System) 그리고 2006년 5월에 구축 프로젝트가 승인된 인도의 IRNSS(Indian Regional Navigation Satellite System)가 있다. 보강시스템의 경우, 미국 FAA(Federal Aviation Administration)는 광역오차보정시스템(WAAS)을 Raytheon사와 개발하였으며, 현재 착륙용 근거리오차보정시스템(LAAS)을 Raytheon사 및 Honeywell사와 함께 정부/산업체 공동개발 사업(GIP; Government Industry Partnership)으로 진행 중에 있다. 유럽은 EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay Service)를 사용하고 있으며, 일본의 MSAT(MTSAT Satellite Based Augmentation System)와 인도의 GAGAN(GPS and GEO Augmented Navigation)은 추진 중이다. 이 글에서는 위성항법시스템과 위성항법 보강시스템의 현황을 살펴본다.

2002년 프론티어사업의 일환으로서, 10년간 1200억의 예산으로 미래형 신개념비행체 기술개발사업을 시작한 스마트무인기사업은, $2002{\sim}2003$년 수행한 개념연구를 통해 미래형 신개념 고속 수직이착륙 항공기 개념으로서 틸트로터 개념을 선정하고 이의 개발에 매진하고 있다. 사업단에서는 우선, 항공 선진국에서 지난 반세기 동안 시행한 다양한 비행체 개념연구결과에 대해 자체적인 비교 분석 및 국제공동 연구를 근간으로하여, 당시 틸트로터에 필적하는 가능성을 보였던 스탑트로터(보잉사), 복합자이로콥터(카터콥터사) 개념이 아닌, 틸트로터 비행체의 기술개발을 결정하게 되었다. 각각의 비행체 개념이 갖는 위험성과 도전성, 그리고 소요기술, 설계특성, 개발 위험도 등에 대한 면밀한 분석을 기초로 한 사업단의 체계적 의사결정은 주효했다. 스탑트로터개념은 비행시험의 잇단 실패와 지연/잠정 중단사태가 이어졌고, 복합자이로콥터 또한 잇단 비행사고로 2002년 기록한 148kts를 능가하는 고속성능 시현에 지금까지 실패함으로써, 실용화 가능한 고속수직이착륙기로서의 검증을 위해서는 해결해야할 기술적 과제가 많이 남아있음을 보여주고 있다. 반면, 틸트로터 개념의 경우 V-22의 설계 수정형에 대한 성공적인 비행시험완료 및 인증획득으로 전면양산승인이 2005년 결정되어 458대가 (미해병대(360), 해군(48), 공군(50)) 납품될 예정이고, 2010년 인증획득을 목표로 민수용으로 개발중인 BA609의 순조로운 비행시험진행, 무인기로 개발된 Eagle Eye 기술시현기의 비행 시험성공과 2003년 미 해양경찰청으로부터 Deep Water 프로그램의 장거리 순찰임무 주력기종 선정과 같이 군용, 상용, 무인용 고속 수직이착륙 시장의 전 방위적 진입이 현실화되고 있다. 이에 따라 항공업계의 반응은 2가지 방향으로 나뉘고 있다. 하나는 유럽의 ERICA 프로그램과 같이 틸트로터 기술 개발을 서두르자고 주장하는 방향이고, 다른 하나는 시콜스키의 X2 프로그램과 같이 틸트로터와는 차별화된 독자적인 고속 수 직이착륙 비행체 개념 개발을 시도하는 것이다. 이러한 배경으로 국내 독자적인 기술력으로 지난해까지 일구어낸 성공적인 스마트무인기 상세설계 종료 및 축소형 비행체 전환비행성공은 그 의의가 매우 크다고 할 수 있다. 본 논문은 틸트로터 개발사를 통해, 신개념 비행체 개발의 어려움과 교훈을 알아보고, 세계에서 2번째로 틸트로터 기술을 개발하고 있는 스마트무인기 사업의 현황과 기술적 특징 및 의의의 정리, 그리고 틸트로터의 대안으로 진행중인 새로운 고속 VTOL 비행체 연구현황에 대한 소개 와 간단한 기술적 평가를 포함시켰다.

3차원의 공간을 비행하는 항공기의 항행은 조종사가 직접 지상의 지형지물을 참조하며 비행하는 시각비행과 지상의 항행안전시설로부터 무선신호를 받아 비행하는 계기비행으로 구분되어 발전되었다. 현재 계기비행을 수행하기 위한 계기비행절차 수립에 기반이 되는 항행안전무선시설은 기존의 VOR(VHF Omni-directional Range), ILS(Instrument Landing System) 등의 지상기반 항행안전무선시설에서 GNSS (Global Navigation Satellite System)를 이용한 위성기반 항행으로 전환을 목표로 하고 있으며 항행체제 또한 기존의 Fix to Fix 항행체제에서 RNAV(Area Navigation) 체제로 전환되고 있는 추세이다. 계기비행절차는 항공기가 활주로를 이륙하여 항로로 진입하기 위한 계기출발절차(SID), 항로절차(Enroute), 항로에서 목적 공항의 지정된 활주로에 설정된 접근절차(Approach)로 인도하는 도착절차(STAR), 지정된 활주로에 착륙하기 위한 접근절차로 구분될 수 있으며 본문에서는 GNSS를 기반으로 하는 RNAV 절차(RNAVGNSS)에 대한 개괄적인 소개, 설계요건 및 RNAVGNSS 계기비행절차를 성공적으로 이행하기 위한 절차이행모델, RNAVGNSS 절차 수립에 중요하게 고려해야할 사항 등에 대하여 소개하도록 한다.

내충돌성(crashworthiness)은 항공기 추락시 탑승객을 보호할 수 있는 항공기와 그 내부 시스템 및 구성품의 성능으로 정의할 수 있다. 민간 항공 분야에서 내충돌성에 대한 체계적인 연구가 시작된 것은 1980년대로서 90년대에 이르러서야 감항 기준으로서 완성되게 된다. 항공기의 안전성과 관련된 주요 설계 요건들이 이미 50-60년대에 기본적인 틀을 갖추었다는 점을 감안하면 내충돌성과 관련된 설계 요구조건은 상대적으로 새로 운 설계 개념으로 생각할 수 있다. 본 논문에서는 회전익 항공기를 중심으로 내충돌성 확보를 위해 고려해야 할 사항을 살펴보고, 현재 민간 회전익 항공기에 적용되고 있는 주요한 내충돌성 설계기준을 소개하도록 한다.

한 나라의 우주 능력은 국력을 상징적으로 나타내고, 다른 모든 산업을 선도할 뿐만 아니라 국민의 일상생활에도 커다란 영향을 미친다. 이러한 세계의 질서 속에서 구소련 우주능력의 핵심적 역할을 하다가, 특별히 1990년대 초 구소련연방의 해체와 아울러 변화의 소용돌이 속에서 독립국가의 형태를 갖추고 나름대로의 우주능력을 증명하고 마케팅을 실시하면서 실익을 취하는 국가들의 모습을 볼 수 있다. 이러한 독립된 국가 속에 우크라이나의 우주개발동향을 검토해 보는 것은 앞으로 전개될 세계 우주개발 시장에서의 판도를 읽는 데에도 도움이 될 것으로 의미가 있으리라 생각한다. 본 논문에서는 우크라이나의 주요 역사적 사건, 우크라이나 우주청의 구조 및 역할, 우주 프로그램 및 우주 발사체 개발 동향 및 국제 협력 등을 살펴보고자 한다.