• 대한교통학회지
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• 제33권2호
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• pp.214-222
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• 2015

계속되는 항공수요 증가와 국지적인 기상요인으로 제주국제공항은 우리나라 공항가운데 가장 높은 항공기 지연율을 보이고 있다. 현재의 항공수요 증가추세를 감안할 때 이러한 제주국제공항의 항공기 지연현상은 앞으로 더욱 악화되어 공항의 처리능력 한계에 다다를 것으로 예상된다. 공항의 처리능력을 가늠할 수 있는 활주로의 연간용량 산정은 장래 공항계획 수립을 위한 필수적인 작업이다. 하지만 현재 실무에서는 FAA에서 제시한 산정식을 적용하여 연간용량을 산정하고 있으나, 변수에 대한 명확한 정의가 이루어지고 있지 않아 사용자의 해석에 따라 상이한 결과값이 도출될 가능성이 있으며, 항공기의 지연이 고려되지 않는다는 점에서 실무적 제약이 내재되어 있다. 이러한 실무적 한계를 개선하기 위한 방법으로, 본 논문에서는 미시적 항공교통 시뮬레이션 모형을 활용하여 활주로를 이용하는 항공기의 평균 지연시간을 측정하고, 이를 기준으로 제주국제공항 활주로의 일일용량을 분석, 최종적으로 연간용량을 산정하는 방법을 소개하였다. 또한, 시뮬레이션 모형구축 및 검증을 위한 자료수집, 분석과정과 검증결과를 설명하였다. 제주국제공항의 일일용량 및 연간용량 분석 결과, 각각 약 460회, 약 169,000회로 산정되었다.

• 대기
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• 제22권4호
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• pp.489-497
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• 2012

미국의 우주개발이 시작된 것은 우주개발 그 자체나, 소련과의 우주경쟁을 벌이기 위해서 시작된 것이 아니라, 소련의 기습공격에 대한 두려움이 증가하면서 이를 억제할 수 있는 수단을 강구하는 과정에서 파생되었다. 국가 안보를 위해서는 적성국에 대한 정확한 정보가 요구되었으며, 이를 확보하기 위해 풍선, 항공기 관측 등이 실패 또는 제한적인 성공만을 거두게 되었고, 이들을 대체할 수 있는 수단으로 위성의 활용성이 부각되었다. 그러나 당시에는 우주를 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 공역이라는 개념이 받아들여지지 않았기 때문에 첩보위성 운영에 따른 군사적 및 정치적 위협을 제거할 필요가 있었다. 이를 위해 아이젠하워 정부는 IGY에 기여하기 위한 위성을 개발하여 발사한다는 계획을 비밀리에 검토하여 신속하게 승인하였다. 또한 지구관측위성의 개발 및 발사 주체를 선정함에 있어도, 국가안보적인 요소를 은폐하기 위한 큰 흐름이 적용되었다. 세계 최초로 위성을 발사하겠다는 의지가 우선이었다면 당연히 기술적으로 가장 안정되게 발전되어 있던 육군의 로켓팀을 선정했어야 했지만, 지구관측위성이 민간 프로그램임을 내세우고 강조하기 위해서 기술이 완성되지 않았고 실패의 위험성마저 포함하고 있던 NRL을 선정하였다. 이러한 과정에서 첫 위성 발사의 영광을 소련에 넘겨주고, 그 여파로 탄생한 것이 기상위성이었다. 기상위성영상이 없는 TV 일기예보를 생각하기 어려운 점, 기상기후 연구와 현업에서 기상위성자료가 차지하는 비중 등을 생각하면, 기상위성은 미국의 우주개발 초창기부터 사용자들의 강력한 요구에 의해 개발이 시작된 것으로 쉽게 생각할 수 있다. 그렇지만 기상위성은 위성을 발사하겠다는 강한 집념을 가졌던 육군의 로켓 개발팀과 자신들의 기술개념을 실증하고자 했던 RCA Corporation의 단순한 희망에서 출발하여, 스푸트니크 여파에 대한 대응수단을 강구하는 과정에서 육군의 위성 프로그램 명맥을 유지하기 위해 첩보위성이 아닌 기상위성 프로그램으로 재편되면서 탄생하게 되었다. TIROS 1호가 성공적으로 발사되기까지의 중요한 이벤트를 연대기로 정리한 Table 1에서 알 수 있는 것과 같이, 기상위성의 활용성이 제기된 이후 기상위성 프로그램이 만들어지기까지는 10여 년, 그리고 기상위성 프로그램이 시작된 지 4년 만에 성공적인 발사가 이루어진다. 정치사회적 변화에 따른 대처과정에서 기상위성이 탄생한 것은 우리나라 최초의 기상위성인 통신해양기상위성의 개발 시작도 궤를 같이한다. 1998년 북한의 대포동 로켓이 성공적으로 발사되면서, 우리나라 우주개발에 대한 여론의 질타가 이어졌다. 이를 타개하기 위해 1995년에 수립되었던 국가 우주개발 중장기 계획의 대폭적인 수정작업이 시작되었다. 중장기 계획에 이름만 들어있던 정지궤도의 통신방송기술시험위성을 통신방송기상위성으로 개발하자는 기상청의 요구사항이 제기되었고, 우주개발을 주관하는 과학기술부와 항공우주연구원의 지원을 받아, 결국에는 수정된 우주개발 중장기 기본계획에 통신해양기상위성을 2008년에 발사한다는 내용이 포함되게 되었다. 즉, 우리나라 최초의 기상위성인 통신해양기상위성도 외부의 정치사회적인 상황변화를 계기로 국가적인 계획으로 발전되었다는 점에서 TIROS 1호와 흡사한 점을 발견할 수 있어 흥미롭다. TIROS 1호의 성공적인 활용으로 기상학자들의 기상위성에 대한 인식이 급격하게 변화되었다. Weather Bureau뿐 아니라 국방부에서도 현업위성에 대한 요구 사항이 거세졌고, 이에 따른 NASA의 대응이 이들 요구사항을 받아들일 수 없을 정도로 더디게 진행되면서 현업위성에 대한 주도권 다툼이 이루어졌고, 그 결과가 현재 미국에서 기상위성을 확보하는 체계를 낳게 되었다. 현재 우리나라에서도 통신해양기상위성 후속위성사업이 진행되고 있으며, 이 과정에서 현업운영기관과 연구개발기관 사이의 역할 구분을 위한 작업이 진행중인 것으로 알려져 있다. 다음에는 기상위성의 현업화에 대해서 고찰해보고자 한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.105-109
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• 2012

본 논문에서는 공항에서 항공기를 위해서 사용하는 지상용 GPS 시스템의 송신안테나 최적배치 방법에 대해서 기술하였다. 항공기는 정확한 위치정보를 획득하기 위해서 위성 GPS 신호를 주로 사용하지만 기상변화나 재밍신호 등으로 인하여 위성으로부터 GPS 신호를 수신하지 못하는 경우에는 지상 GPS 시스템을 사용한다. 지상 GPS 시스템은 송신안테나의 위치에 따라서 위치정확도가 크게 달라진다. 본 연구에서는 지상 GPS 시스템의 송신안테나 배치에 따른 측위정확도(DOP)를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발했으며, 12개의 안테나를 사용하여 지상에서 고도 10km까지 3차원 영역에 적용하여 DOP 2.5인 영역을 정확하게 도출하였다.

• 감성과학
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• 제26권4호
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• pp.29-40
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• 2023

불안은 주의 시스템의 균형을 깨트려 목표 지향 시스템보다 자극 주도 시스템을 우선하게 만드는 것으로 알려져 있으나, 자기 교시는 자기 조절의 효과로 목표 지향적 행동을 유도하게 한다. 본 연구는 가상현실 환경에서 현직 조종사를 대상으로 기상 및 자기 교시 조건이 조종사에게 발생하는 불안과 비행 과제의 수행에 미치는 영향을 검증하였다. 기상 조건은 시계비행 기상 상황과 악기상 상황으로 구분하였고 자기 교시의 수행 여부를 달리하여 비행 과제를 수행하게 하였다. 실험 결과 악기상 상황에서 불안과 심박수가 더 높고 비행 과제의 수행도가 더 낮은 것으로 나타났으나, 자기 교시를 수행하는 조건에서는 불안과 심박수가 더 낮고 비행 과제의 수행도가 더 높은 것으로 나타났다. 이 결과는 불안의 영향으로 비행에 어려움을 겪어 사고로 연결될 가능성이 증가할 수 있으나, 자기 교시에 의한 비행 수행의 향상으로 사고로 연결될 가능성이 감소할 수 있음을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.372-378
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• 2016

본 연구의 목적은 농경지 상태 이미지 취득 장치와 농작업 데이터, 날씨 데이터를 데이터베이스화하여 관리할 수 있는 시스템을 구성하는 것이다. 농업관련 외국 회사들은 이미 다양한 방법으로 농업에 관한 데이터베이스를 구축하고 농업의 과학화를 이루어내고 있다. 본 연구의 시스템의 구성은 무인항공기에 탑재되는 GPS와 디지털카메라, PC를 이용한 영상취득 장치, 취득한 여러 영상을 하나의 이미지로 정합하는 부분, GPS와 정합된 영상 간 매칭, 최종적으로 일자별 기상청 날씨정보와 농작업 데이터, 이미지를 데이터베이스화 하는 부분으로 구성된다. 본 연구의 결과로 우리나라 농업의 총 생산량만의 데이터가 아닌 기후와 농작업 데이터 등의 요인과 함께 농경지 이미지로써 결과 확인 및 데이터베이스화 할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템을 통해 인공위성 사진에 비하여 최대 약 5배 좋은 화질의 이미지를 얻을 수 있었으며, 농작업과 환경요인 등이 농경지 전체에 미치는 영향 분석 사용 될 기초 데이터를 얻을 수 있었다. 무인항공기를 이용한 농경지 모니터링 시스템을 통하여 우리나라 농업의 과학적 분석에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권3호
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• pp.253-259
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• 2007

다양하게 개발되고 있는 무인항공기 탑재 시스템의 신뢰도 확보를 위해 규격화된 설계와 적절한 환경시험 방법이 적용되어야 한다. 국내에서 개발되고 있는 무인항공기용 탑재 시스템은 다양한 기능을 구현할 수 있는 충분한 능력을 갖고 있다. 하지만, 대부분의 시스템은 상호 호환성이 없고, 환경에 대한 적응성도 보장되어 있지 않다. 본 논문에서는 유인항공기에 사용되는 ATR(Air Transport Rack) 규격을 설명하고 이를 바탕으로 무인항공기에 적용 가능한 탑재시스템의 ATR 규격을 제시하였다. 특히 COTS(Commercial off-the-shelf) 부품을 사용한 설계 방법을 제시하였다. 시스템이 전자/기계적 환경과 기상 환경에 적응 가능하도록 하기 위해 다양한 설계 방법을 적용하였다. 미국의 군사표준서(Military Standard)를 참고하여 실험실 단위에서 수행할 수 있는 시험 방법을 계획하고, 기준을 정하여 시험을 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.105-111
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• 2004

최근의 무인항공기는 정찰임무를 비롯하여 무인기에 미사일을 장착하여 지대공 공격 임무를 수행하기까지 군용으로 뿐만 아니라 기상 관측, 해상 관측 등의 목적으로 폭넓게 활용하고 있으며, 점차 필요성이 높아지고 있다. 이러한 무인기는 정밀한 자세제어를 위하여 자세정보를 제공하는 AHRS와 같은 센서를 장착하는데 비용이 500만원 정도에서 고급 센서는 수 천 만원에 이르고 있다. 최근 한국항공우주연구원에서는 이러한 고가의 센서 출력정보인 자세각 정보를 사용하지 않고 각속도 정보를 기반으로 저가형 자동비행시스템을 개발하여 소형표적기와 무인표적기 비행시험을 통하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 무인항공기의 항법시스템 설계를 위하여 목표로 하는 신뢰성을 충족시키면 동시에 저가형인 GPS 센서를 선택하기 위하여 Hardware in the Loop Simulation(HILS)을 통하여 GPS 출력주파수에 따른 성능을 확인하였다. 마지막으로 무인표적기에 자동비행시스템과 항법시스템을 장착하여 비행시험을 수행하였으며, 설계된 항법시스템 성능을 비행시험 결과를 통하여 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.278-278
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• 2017

전 세계적인 기후변화로 인한 기상이변 현상으로 국지성 호우가 빈번하게 발생하는 시점에 강우로 인한 토양유실 문제가 심각하게 대두되고 있다. 또한 급격한 도시, 산업화의 진행으로 인해 강우로 인해 유실되는 토양의 양이 증가하여 생태계에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국내에서는 토양유실문데를 해결하기 위해 많은 연구를 진행하고 있다. 토양유실문제를 해결하기 위해서는 토양유실현상의 원인을 파악하기 위한 모니터링 연구를 수행하여 현상을 분석하는 것이 가장 정확한 방법이지만 수반되는 인적, 경제적 한계가 발생하게 된다. 따라서 많은 연구자들은 토양유실량 산정 및 유사거동특성을 계산하는 모형을 활용한 연구가 수행되고 있다. 토양유실량을 산정하는 모형 중 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 범용토양유실량산정공식(Universal Soil Loss Equation, USLE)은 5개의 인자를 사용하여 연평균 토양유실량을 산정한다. 국내의 경우 환경부에서 제정한 '표토의 침식 현황 조사에 관한 고시'에 표토침식현황을 조사하는 방법으로 USLE 공식을 사용한다. USLE 모형을 구성하는 인자 중 C facotr는 작물의 생육과정에 따른 변화를 고려하지 않고 작물에 대한 획일적인 값을 제시하고 있어 밭에서 발생되는 정확한 토양유실현황을 예측하는데 한계가 있다, 따라서 본 연구에서는 식생피복변화에 따른 C factor산정방안을 제시하기 위해 비점오염원관리지역으로 지정된 자운지구 내 고랭지밭을 대상으로 실측을 통한 C factor를 제안하였다. 식생피복변화에 따른 C factor를 제안하기 위해 우선적으로 제작되어야 하는 NDVI map을 제작하기 위해 본 연구에서는 무인항공기인 ebee와 Multi-spectral 센서를 사용하여 실측을 진행하여 NDVI map을 제작하였으며, C factor를 제안하기 위해 Jamil A.A.Anache et al의 연구결과에 명시된 C factor 산정식을 적용하여 식생피복 변화에 따른 C factor를 산정하였다. 산정결과, 획일적인 값을 제시하는 기존 C factor와 다르게 식생피복에 따라 변화하는 C factor가 산정되었다. 본 연구를 통해 제안된 무인항공기를 사용한 C factor 산정방안을 통해 정확한 토양유실량을 산정하는데 기여할 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권3호
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• pp.215-222
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• 2022

항공교통흐름관리의 목적은 공항 및 공역의 수용량 안에서 항공교통 수요를 만족시키는 것이다. 그러므로 수용량을 정확하게 예측하는 것은 항공교통흐름관리의 성능에 많은 영향을 준다. 본 논문은 특정 공항의 예상 출·도착 수요, 시각, 기상 및 실제 처리한 항공기 대수 등 과거의 항공기운항 데이터를 기계학습의 한 방법론인 부스팅 앙상블 알고리즘으로 학습하여 시간당 출·도착하는 항공기의 수를 예측하는 회귀모형을 개발하였다. 기계학습을 통해 도출된 모델은 실제 인천국제공항의 출·도착 항공편 데이터를 이용해 검증하였으며, 결정계수가 0.95 이상으로 나타났다. 이 모델을 이용하여 접근관제구역의 수용량을 간접적으로 예측할 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.35-44
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• 2022

이·착륙하는 항공기에서 발생하는 후류의 거동에 대한 연구는 근접 후행 항공기의 비행안정성과 공항의 경제성 등과 관련하여 매우 중요하다. 특히 이착륙 비행단계에서 발생한 와들의 거동 연구는 지면효과가 반드시 고려해야 한다. 본 연구에서는 기존의 2차원 스펙트럴법에 와도경계조건 및 이미지법을 적용하여, 지면효과가 고려될 수 있는 수치해법을 도출하였다. 개선된 수치기법을 사용하여 얻은 결과를 참고문헌의 수치해석 결과 및 실험결과와 비교하여 타당성을 검증하였다. 특히, 본 연구의 수치해석방법으로 지면근처에서 발생하는 이차와(secondary vortex)의 생성과 박리, 그리고 거동을 예측할 수 있음을 보였다. 향후 본 연구방법을 확장하여 Stratification, Wind Shear 등 다양한 기상조건이 와의 거동에 미치는 영향을 연구할 계획이다.