• 한국측량학회지
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• 제35권6호
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• pp.535-544
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• 2017

무인항공기는 크게 고정익과 회전익으로 구분되며, 이들 두 기종은 촬영 시 비행특성이 매우 상이하여 촬영된 영상과 성과물의 품질에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 농경지를 대상으로 고정익은 고도 130m, 260m, 회전익은 고도 130m에서 각각 촬영된 영상의 외부표정요소를 계산하여 카메라의 회전각 변화를 비교 분석하였다. 아울러 연구대상지역 내의 두 필지를 대상으로 무인항공사진측량과 지적현황측량에 의한 필지경계 측량의 정확도를 비교하였다. 연구결과 130m 동일 고도에서 촬영한 고정익과 회전익 영상의 회전각의 차이는 매우 큰 반면, 필지경계 측량의 연결교차는 RMSE가 ${\pm}0.075m$ 내외로 거의 동일하였다. 하지만 고정익으로 260m고도에서 촬영한 영상의 경우 연결교차의 RMSE는 ${\pm}0.099{\sim}0.136m$로 변동 폭이 다소 커지는 현상을 보여주었다. 또한 동일 필지를 대상으로 무인항공정사영상에 의한 면적은 지적현황측량의 결과와 비교하여 오차가 0.2% 미만으로 도출되어 무인항공사진측량의 지적측량 관련 분야에서의 높은 활용 가능성을 보여주고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.63-69
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• 2011

스마트 무인기의 엔진은 터보 축 엔진이지만 추진계통 제어는 회전익 항공기와 고정익 항공기에 필요한 특성을 모두 가져야 한다. 향후 전자식 엔진제어기를 개발하기 위해서는 틸트 로터 항공기의 엔진 운용 경험과 데이터를 축적할 필요가 있다. 이를 위해 정상상태 및 천이 상태에서의 엔진성능을 예측할 수 있는 프로그램을 활용하여 비행시험 데이터를 보완할 수 있다. 본 연구에서는 비행시험으로부터 수집한 엔진성능 데이터를 이용하여 동적 거동 해석 프로그램을 개발하고, 비행시험 결과 및 정상상태 엔진성능예측 프로그램으로 계산한 결과와 비교하여 프로그램의 정확도를 검증하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권1호
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• pp.38-43
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• 2022

As the use of unmanned aerial vehicles increases, in order to expand the operability of the unmanned aerial vehicle, it is essential to develop an unmanned aerial vehicle traffic management system, and to establish the system, it is necessary to analyze the integrated navigation performance of the unmanned aerial vehicle to be operated. Integrated navigation performance is affected by various factors such as the type of unmanned aerial vehicle, flight environment, and guidance law algorithm. In addition, since a large amount of flight data is required to obtain high-reliability analysis results, efficient and consistent flight scenarios are required. In this paper, a flight scenario that satisfies the requirements for integrated navigation performance analysis of rotary and fixed-wing unmanned aerial vehicles was designed and verified through flight experiments.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.31-39
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• 2013

본 논문에서는 고정익항공기와 회전익 항공기의 장점을 결합시킨 신개념 복합형 무인항공기인 QTW(Quad Tilt Wing)의 종축 동특성을 연구한 결과를 기술하였다. 설계된 QTW 무인항공기는 Tandem Wing 형상을 가지며 각 주익의 끝단에는 프로펠러를 구동하는 모터를 장착하였다. 비행역학적 분석을 위해 모멘텀 이론을 이용해 추력을 계산하였으며, 틸트 각도에 따른 프로펠러의 Slip stream에 의한 양력과 항력을 고려한 비선형 모델링을 구축하였다. 또한 트림분석을 통해 설계된 비행체가 적절한 비행속도 대비 틸팅각을 가짐을 보여주었으며, 각 트림 점에서의 성분별 힘을 분석하였다. 각 비행 모드의 선형모델 고유치 분석하여 동적 특성을 분석하였으며 고정익모드로 전환됨에 따라 안정한 부분으로 극점이 이동함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권12호
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• pp.1097-1107
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• 2015

일반적인 수직이착륙 항공기는 높은 출력대 중량비의 가스터빈엔진을 사용한다. 그러나 높은 연료 소모율로 인해 소형 항공기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 직렬 하이브리드-전기 추진시스템을 대안으로 제안하였으며, 시스템을 구성할 소형엔진과 전기모터, 배터리에 대한 기술조사 비교분석을 수행하였다. 연구를 위한 고정익 수직이착륙 무인항공기로 I사(社)의 65 kg급 수직이착륙 P-무인기를 사용하였다. 개발한 발전제어 및 전력제어 알고리즘의 타당성과 항속시간을 예측하기 위해 Matlab/simulink$^{(R)}$를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 알고리즘이 비교적 잘 작동하는 것을 확인하였고, 직렬 하이브리드-전기 시스템이 임무형상을 만족하는 7시간의 항속시간을 충분히 만족 할 수 있을 것으로 예측하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.127-132
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• 2005

본 연구는 CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드에 따른 천이 성능 특성을 파악하기 위해 SIMULINK를 이용하여 모델링 하였다 그리고 밸브 시스템은 로터리 덕트와 메인덕트로 빠져나가는 유량을 제어하는 시스템으로서 밸브를 통해 로터리 덕트로 빠져나가는 유량과 메인덕트를 빠져나가는 유량의 합은 터빈의 출구 유량과 같다는 가정 하에 수행되었으며, 이때 밸브 각 변화에 따른 손실, 유량 및 유효 면적 등이 고려되었다. 성능 해석은 비행 천이 영역인 고도 1km 비행 마하수 0.1에서 엔진 최대회전수시 회전익 모드에서 고정익 모드로 변환되는 경우와 고정익모드에서 회전익 모드로의 변환되는 경우들이 수행되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.18-31
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• 2018

회전익 항공기는 수직이착륙, 제자리비행 특성으로 일반적으로 고정익 항공기에 비해 높은 내추락 기준이 적용된다. 최근 고효율 친환경 운송시스템에 대한 요구의 증가와 더불어 항공기 구조재료로 복합재료의 적용이 증가하는 추세이다. 그러나 외부 충격, 충돌에 취약한 복합재료의 특성으로 인해 복합재 구조의 내추락 안전성 입증에 대한 요구 또한 증가하고 있다. 본 연구는 회전익항공기 적용을 위한 복합재 내추락 하부동체 구조 개념을 도출하고 이에 대한 검증을 목적으로 수행되었다. 내추락 하부동체 구조 개념 생성을 위해 기술 실증용 헬리콥터 개념설계 및 충돌에너지 흡수 요구도 산출을 수행하였으며, 복합재 충돌에너지 흡수 구조 설계 및 성능 검증을 수행하였다. 최종적으로 복합재 내추락 하부동체구조 시제 제작 및 자유낙하시험을 수행하였다. 시험 결과 분석을 통해 탑승자 생존성 확보를 위한 내추락 안전성 기준에 부합하는 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.910-919
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• 2012

본 논문에서는 고정익 무인항공기의 온보드 영상처리 시스템 개발에 대하여 개발과정에 대해 기술하고, 비행실험을 통한 실험결과를 토대로 하여 성능을 검증하고자 하였다. 시스템 개발보드는 ARM 프로세서가 탑재된 영상처리용 보드에 임베디드 리눅스를 포팅하였다. 목표물 추적을 위한 영상처리 알고리즘으로는 비교적 간단한 알고리즘인 색상 기반 알고리즘을 적용하여, 지상에 있는 특정 색상의 물체를 추적하도록 하였다. 개발된 시스템의 성능검증을 위해 실험실에서 제작한 무인항공기에 탑재하여 비행실험을 수행하였으며, 실시간 성능 향상을 위해 영상처리 알고리즘 및 임베디드 리눅스의 커널에 대한 최적화 작업을 수행하였다. 비행실험 결과, 4픽셀 이내의 오차범위에서 지속적으로 목표물을 추적하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.20-25
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• 2019

본 연구에서는 동체착륙 방식의 소형 고정익 무인항공기의 구조적 취약점 분석 및 품질 개선에 대한 연구를 실시하였다. 소형 고정익 무인항공기는 일반 비행체와는 달리 활주로를 사용하지 않는 투척이륙과 동체착륙 방식을 많이 사용한다. 이러한 방식은 좁은 공간에서 이륙, 착륙이 가능하여 운용적으로 많은 장점이 있다. 하지만, 동체착륙은 비행체 구조에 강한 충격이 발생하여 작은 설계 오류로 심각한 파손을 발생시킬 수 있다. 본 연구 대상인 비행체 또한 착륙과정에서 특정 부위에 지속적인 파손이 발생하였다. 이러한 현상의 정확한 원인분석을 위해 파손이 발생한 부위를 3D 구조 해석프로그램(ABAQUS)을 활용하여 구조 해석을 실시하여 정확한 위치를 파악하였고 구조해석에 정확성을 높이기 위해 시편 시험을 통해 재료의 물성치 정보를 획득하였다. 해석 결과 구조적 취약점을 확인하여 개선을 진행하였고 품질이 향상된 구조물을 운용 중 최대 충격량의 1.5배의 더 높은 수준의 실제 충격시험을 통해 검증함으로써 연구의 타당성을 입증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.249-249
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• 2016

무인항공기(UAV)는 군사적 목적으로 개발되었지만, 최근 다양한 분야에서 활용되고 있다. 수자원 관리를 위해서도 시대적 흐름에 따라 드론과 관련된 많은 연구가 진행되고 있다. 이수임 등(2015)은 UAV영상을 활용한 수변구조물의 DSM 생성 및 정확도 연구를 통해 지상 LIDAR와 같은 수준의 DSM 및 더욱 정확한 GCP 취득의 필요성을 제시했다. 이용창(2015)은 회전익 UAS 영상기반 고밀도 측점자료의 위치 정확도를 평가하였다. 이인수 등(2013)은 초경량 고정익무인항공기 사진측량기법의 정사영상 정확도 평가를 수행하였다. 또한 김민규 등(2010)은 풍수해 모니터링을 위한 UAV 적용성 분석을 실시하였고, 김홍래 등(2014)은 UAV를 활용한 감시정보정찰 임무분석 및 설계도구 개발을 위한 연구를 수행하였다. 상기와 같이 수자원 분야 활용을 위한 많은 연구가 보고 되고 있으나, 아직까지 드론 활용의 대부분은 항공영상 취득 및 분석기술 개발에 집중되어 있다. 본 연구에서는 무인항공기를 수재해 감시 및 관리 기술에 적용하기 위해 수행되었다. 수재해 감시 및 관리를 위한 방법으로 NIR(Near Infrared) 센서를 부착한 '재해관리용 드론'을 개발하고 현장실험을 수행하였다. 실험결과 NIR센서를 탑재한 드론은 수재해 관리에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.