권호 표지

항공우주시스템공학회지 (Journal of Aerospace System Engineering) (Journal of Aerospace System Engineering)

항공우주시스템공학회 (The Society for Aerospace System Engineering)

  • 격월간
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  • 1976-6300(pISSN)
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  • 2508-7150(eISSN)

Aim & Scope

항공우주시스템공학회지는 국내외 항공우주 시스템과 관련된 연구 논문을 게재하는 국내 항공우주 분야의 대표적 국문 학술지입니다. 본 학술지는 기존 항공우주분야에서 주로 다루는 공학∙과학 분야 뿐아니라 최근 국내외에서 중요하게 대두되는 항공기 인증, 품질, 항공정비 그리고 항공정책 연구분야도 포함하는 폭넓은 논문을 게재하고 있습니다. 항공우주시스템공학회지는 영문명으로는 Journal of Aerospace System Engineering 으로서 2007년 3월에 창간되었고 (ISSN:1976-6300), (EISSN:2508-7150) 매년 6회 발행을 하고 있습니다.

KSCI KCI

제18권3호

  1. 장준희;김현우;박민수;최승환;송찬영;유혁;김덕수 1
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.1 PDF
    UAV (Unmanned Aerial Vehicle)는 물류, 산업, 운송 등 다양한 산업에서 그 활용처가 확대되고 있다. 하지만 다수의 UAV를 운용하기 위해서는 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 것이 우선적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 보로노이 다이어그램을 활용하여 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 방법을 다음 3가지 단계로 제시한다: 1)장애물들을 이용한 보로노이 다이어그램 생성, 2)경로를 생성하기 위해 고려해야 할 장애물 선별, 3)최적 경로 계획 및 경로 출력. 본 연구에서 제시한 방법은 실제 운용 시 UAV들의 최적 통신경로를 계획하는 것이 실시간으로 가능한 것을 실험을 통해 검증하였다.
  2. 최동국;이수용 8
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.8 PDF
    수소는 매우 낮은 밀도를 갖기 때문에 화석연료와 동일한 수준의 에너지량을 저장하기 위해서는 기존과 다른 저장방식이 요구된다. 수소의 밀도를 높이는 방법으로는 수소를 액화하여 저장하는 방법이 있다. 하지만, 수소의 액화온도는 -252 ℃의 극저온이기 때문에 외부 열 유입에 의해 쉽게 기화된다. 액체수소가 기화되면 탱크 내부의 압력이 증가되는 자가증압 현상을 발생하므로, 탱크 설계 시 이 상승하는 압력을 잘 예측해야 한다. 따라서, 본 논문에서는 극저온 액체수소 연료탱크의 액체수소 충전 비율에 따른 내부 압력을 예측하였다. 탱크 내부의 압력 상승을 예측하기 위하여 1차원 열역학적 모델을 적용하였다. 열전달 모델은 열 유입, 액체수소의 기화, 연료 배출에 현상이 고려되었다. 최종적으로 연료탱크 내의 액체수소의 충전 비율에 따라 압력 상승 거동과 최대 상승 압력에 큰 차이가 있음을 확인하였다.
  3. 김연희;김연희;박정선 17
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.17 PDF
    항공기 엔진은 비행 중 고온, 고압과 터빈 축의 회전으로 인한 응력이 발생한다. 이러한 하중으로 인해 구조 내/외부에 미세한 균열이 발생할 수 있다. 이는 구조적 결함으로 이어져 부품의 수명에 악영향을 줄 수 있다. 이러한 현상을 사전에 방지하고자 균열에 대한 유한요소해석이 진행된다. 하지만 이 과정은 반복적인 균열 모델링이 이루어져 많은 시간과 노력을 수반한다. 그러므로 본 논문에서는 유한요소모델 기반의 균열 모델링 기법을 개발하였다. 균열 모델링에는 점 간의 연결에 제한을 가지고 공간을 삼각 분할하는 Constrained Delaunay Triangulation(CDT)을 사용하였다. 반타원 균열을 가지는 평판과 원통형 용기에 대한 응력확대계수 비교를 통해 기법을 검증하였으며, 균열 해석에 유용함을 보였다.
  4. 김동선 27
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.27 PDF
    누리호의 성공과 차세대 우주발사체의 개발 목표를 통하여 국내 정지궤도위성 발사능력은 1톤에서 3.7톤으로 향상될 것으로 기대되며 화성, 소행성 등의 우주탐사에도 1톤 이상의 실질적인 능력을 제공해 줄 수 있을 것으로 예측된다. 고흥 우주발사장은 태양 동기궤도 소형위성에 최적화되어 있으며 타국의 영공을 침범하지 않아야 된다는 필수적인 전제조건으로 인하여 정지궤도위성 발사장으로는 다소 부족한 면이 존재한다. 초기 궤도 투입상태로부터 궤도면 회전을 위한 에너지의 증가가 필수적이며 운용 측면에서의 복잡성과 함께 경제성의 감소요인이 된다. 그러므로 차세대 우주발사체의 개발과 병행하여 지구 적도부근의 해외 지상발사장 또는 해상발사지점의 획득과 최적화된 정지궤도위성 투입에 관한 궤도 구성에 관한 연구가 계속되어야 한다.
  5. 이명준;전갑호;이명신 34
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.34 PDF
    저궤도 위성을 포함한 다양한 위성의 궁극적인 운영목표는 촬영된 위성영상을 사용자들에게 정확하게 전달하는 데에 있다. 특히, 저궤도 광학 및 레이다 위성을 통해 획득한 지구관측영상은 매우 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 우주산업분야에서 매우 큰 축을 담당하고 있다. 특별히, 사용자 요청부터 영상배포까지의 소요시간은 위성영상 활용가치의 주요 단위이며, 배포소요시간의 단축을 위하여 다양한 기술들이 지상국 시스템에 적용되고 있다. 본 논문에서는 획득영상 주문 배포의 시간을 단축시킬 수 있도록 한국항공우주연구원에서 구축한 주문관리시스템과 데이터시스템사이의 효과적인 인터페이스를 소개한다.
  6. 송명재;최은주;김병수;문용호 41
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.41 PDF
    최근에 무인항공기의 실용화 및 사업화가 추진됨에 따라 무인항공기의 안전성 확보에 관한 관심이 증가하고 있다. 무인항공기의 사고는 재산 및 인명 피해를 발생시키기 때문에 사고를 예방할 수 있는 기술의 개발은 중요하다. 이러한 이유로 AutoEncoder 모델을 이용한 비정상 비행 상태 탐지 기법이 개발되었다. 그러나 기존 탐지 기법은 성능과 실시간 처리 측면에서 한계를 지닌다. 본 논문에서는 U-Net 기반 비정상 비행 탐지 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 U-Net 모델에서 얻어지는 재구성 오차에 대한 마할라노비스 거리 증가량에 기반하여 비정상 비행이 탐지된다. 모의실험을 통해 제안 탐지 기법이 기존 탐지 기법에 비해 탐지 성능이 우수하며 온보드 환경에서 실시간으로 구동될 수 있음을 알 수 있다.
  7. 서현우;최은주;김병수;문용호 48
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.48 PDF
    최근에 무인항공기의 사업화가 활발하게 추진됨에 따라 무인항공기의 안전성 확보를 위한 기술 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 일반적으로 무인항공기는 운용 중 급기동, 외란, 조종사 실수 등으로 인하여 조종 불능의 상태로 진입할 가능성을 지닌다. 조종 불능 상태로의 진입을 예방하기 위해서는 무인항공기의 비행 상태를 예측하는 것이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 무인항공기의 비행 상태 예측 성능의 향상을 위하여 개선된 CNN-LSTM 혼합모델을 제안한다. 모의실험은 제안하는 모델을 이용한 예측 기법이 기존 예측 기법에 비하여 비행 상태 예측 성능이 우수하며 온보드 환경에서 실시간으로 운용됨을 보인다.
  8. 신예솔;김혜진;이주호 56
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.56 PDF
    본 연구에서는 항공우주구조물의 낙하 충격 특성 및 기초 시험, 학술적 연구를 종합적으로 수행하기 위하여 낙하충격시험기를 개발하였다. 낙하충격시험기는 항공기가 지면과의 충돌 시 발생하는 동적인 응력과 변형에 대한 정확한 평가를 가능하게 하며, 안전성 및 기구 강도와 같은 중요한 설계 요소들을 확인할 수 있도록 한다. 낙하충격시험기는 전자석을 이용하여 시험체를 부착 및 낙하하며, 크레인을 이용하여 시험체 낙하 높이 조절이 가능하도록 구성하였다. 또한, 수직 낙하를 위한 낙하보조장치를 제작하였다. 시험을 위한 낙하 시험체의 수치해석을 수행하고 낙하충격시험기를 활용하여 기초 시험을 수행하였다. 해석 및 시험 결과를 통해 착륙장치 낙하 상황에서의 구조적 형상을 분석하고 각 부분의 거동을 종합적으로 평가하였다.
  9. 황택주;점경민;명순식;박현범 65
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.65 PDF
    본 연구에서는 대형상용차 및 트레일러에 적용되는 브레이크 챔버의 압력을 실시간으로 모니터링하는 핵심부품인 센서 컨트롤 박스에 대하여 전산해석 프로그램인 ANSYS Workbench R2021 [7]을 활용하여 진동시험 규격인 KS R1034의 시험 조건을 기초로 고유진동수 및 진동에 의한 구조적 안전성을 분석하였다. 모달 해석을 통해 5Hz ~ 100Hz 주파수 영역에서 공진점을 검출하였고, 조화해석을 통해 33Hz ~ 67 Hz의 결과값을 비교하였다.
  10. 양지윤;이경한;김상우;이수용 70
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.70 PDF
    본 연구에서는 단열재 두께에 따른 소형발사체 공통격벽 추진제 탱크의 단열 성능을 분석하였다. 단일 파트로 이루어진 공통격벽 추진제 탱크는 탱크 연결부가 불필요하여 추진제 탱크의 경량화 설계가 가능하다. 그러나 산화제와 연료의 온도차로 인한 열전달에 의하여 추진제의 손실과 점화 지연 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 산화제 탱크와 연료 탱크를 구분하는 공통격벽 구조의 단열 성능 확인이 필수적이다. 본 연구에서는 기화 질량(boil- off mass)을 이용한 단열 성능 분석을 위하여 단열재 두께가 50, 55, 60, 65, 70 mm인 추진제 탱크에 대해 과도 열전달 해석을 수행하였다. 이어서 추진제 탱크의 1단 비행시간 동안 발생하는 산화제의 기화 질량을 도출하였다. 그 결과, 단열재 두께가 증가할수록 기화 질량이 감소하여 단열 성능이 향상되었다.
  11. 김태균;김영진 76
    https://doi.org/10.20910/JASE.2024.18.3.76 PDF
    최근 전 세계적으로 볼 때 소형 무인기에 의한 테러 및 전쟁 활용도가 높아지고 있어 소형 무인기를 대상으로 하는 대공 사격 훈련의 필요성이 더욱 대두 되고 있는 반면, 실제 우리나라의 대공 표적기 사격 훈련은 소음 등의 민원으로 인해 제한되는 사례가 많다. 본 논문에서 효율적인 대공 사격 훈련과 사격장 소음 민원의 해소를 위한, 전기 동력 기반의 직접 타격 형 고속 저소음 소형 대공 표적기의 개발 및 시험 내용을 설명한다. 사격 훈련 시 요구되는 비행 속도 및 비행시간 만족을 위해 비행체 사이징을 수행하고, 해석 프로그램을 사용하여 공력 성능 해석을 수행하였다. 성능해석을 바탕으로 모터 추진시스템 선정 및 가변피치 프로펠러 시스템 설계를 수행하여 성능 시험을 지상시험장치에서 수행 하였고, 최종적으로 비행 시험을 통해 목표 비행 속도, 비행시간 및 비행 소음도를 확인 하였다.