The interactions of natural atmospheric electricity with aircraft reveals many flight safety problems. It is estimated that on average, each commercial airplane is struck by lightning more than once each year. Thus the lightning strike to aircarft poses an appreciable threat to flight safety. Upset or damage of electrical and electronics equipment by the induced voltages is defined as indirect effect. The protection of aircraft electronics from the indirect effects of lightning can be accomplished first by determining the specific threats to the aircraft and systems contained within, and second, by designing protection methods to the aircraft components.
낙뢰란 뇌운 속에서 분리 축적 된 음 (-)과 양 (+)의 전하 사이 또는 뇌운 속의 전하와 지면에 유도되는 전하 사이에서 발생하는 불꽃 방전을 말한다. 뇌운 안에는 이 불꽃 방전을 반복하기에 충분한 전하의 분리가 계속 일어나고 있는데, 그 결과 양전하 (+)는 구름의 상부에 넓게 분산되어 분포하고, 음전하 (-)는 주로 구름 하부에 분포한다. 이 때 음전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 부극성 (-)낙뢰, 양전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 정극성 (+)낙뢰라 한다. 낙뢰의 약 80%는 구름 내부 또는 구름 대 구름 사이에서 발생하고, 약 20%만이 구름과 지면 사이에서 발생하는데, 이러한 구름-지면 낙뢰 (Cloud-to-ground lightning)는 가장 위험하고 그 피해도 크다. 우리나라는 동아시아 몬순 기후의 영향으로 여름철에 대기가 불안정하여 낙뢰가 집중적으로 발생하며, 복잡한 지형과 해양의 영향으로 낙뢰현상의 공간적 변동도 크게 나타난다. 이러한 낙뢰는 최근으로 올수록 강도가 증가하고 있어 그 피해의 증가가 우려되기 때문에 낙뢰 발생 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 낙뢰자료와 강수자료, 그리고 시 공간 분해능이 뛰어난 MTSAT-1R (Multi-functional Transport SATellite - 1 Replacement) 정지궤도 위성의 휘도온도를 이용하여 낙뢰 발생 시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하고자 한다. 이러한 연구는 대류활동에 대한 정보 제공 뿐 아니라, 낙뢰 예측성 향상 및 재해 경감에도 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 2001년 기상청에 도입되어 운영 중인 신 낙뢰관측 시스템 (Total Lightning Detection System, TLDS)에서 관측된 낙뢰자료와 MTSAT-1R 위성에서 관측된 휘도온도 자료, 그리고 자동기상관측장비 (Automatic Weather System, AWS)에서 관측된 강수자료를 사용하였으며, 세 자료의 출처는 모두 기상청이다. 분석 기간은 2006년부터 2007년까지이며 우리나라에서 낙뢰발생 빈도가 여름철에 집중되어 나타나는 것을 고려하여 여름철 (6~8월) 낙뢰에 대해서만 분석하였다. 또한 낙뢰 발생 사례에 대하여 관측 효율이 90% 이상으로 알려진 위도 $33{\sim}39^{\circ}N$, 경도 $124{\sim}130^{\circ}E$ 영역에서 낙뢰발생시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하였다. 사례는 낙뢰 발생 횟수가 많은 날을 중심으로 먼저 적외영상과 낙뢰영상을 정성적으로 분석한 후 뇌우의 지속시간이 긴 9개 사례를 선정하였다. MTSAT-1R 위성과 낙뢰자료 및 강수자료는 관측주기와 공간규모가 서로 다르기 때문에 세 자료를 함께 사용하기 위해서는 시 공간을 일치시키는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 위성자료 관측시간(00분, 33분)과 AWS 지점 위 경도를 시 공간 일치를 위한 기준으로 사용하였다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.31
no.9
/
pp.110-120
/
2003
As the wooden aircraft in the early times has no way to let lightning flow when lighting flash attaches during flight, the aircraft got damage, or caught fire. Though all metal airplane was developed with an advent of aluminum, a lightning accident still occurred including a fire of a fuel tanks. Eventually, NACA declared problems in 1938, and an artificial lightning test began. III succession, FAA established Airworthiness Requirements for certification. The FAA committed test measures study for the protection of an airplane from lightning to SAE. SAE presented the test current and voltage waveforms that simulating natural lightning, and it is utilized on lightning protection certification of an airplane by public. A lightning effects of an airplane through an analysis of lightning mechanism was made in this technical note. Especially, lightning direct effects on aircraft are analyzed and lightning strike zones are described.
This paper introduces the design details and test procedures of the lightning induced transient protection device for protecting the damage caused by indirect lightning strike on the computer mounted on the aircraft. Lightning induced surge voltage is bring a malfunction or damage to the aircraft electrical and electronic equipment, that is referred to indirect effects of lightning. In order to protect the electronic equipment on aircraft from the indirect effects of lightning, that is achieved by analyzing the effect on aircraft from lightning and protect design for each devices. In this paper, we introduce an indirect lightning strike level decisions, the protection circuit design method according to the chosen level through the RTCA DO-160G Section 22 category analysis and selection was performed in order to protect the damage caused by indirect lightning strikes in the protected equipment. In addition, we show the indirect lightning effects verification test performed to validate the designed protection circuits.
In this paper, we introduce the design consideration of the lightning induced transient protection circuit for the indirect lightning strike on the avionics equipment. The lightning induced surge voltage, which is so-called as indirect effects of lightning, may cause a functional failure or physical damage to the electrical and electronic equipment of aircraft. In order to protect the electrical and electronic equipment of aircraft from the indirect effects of lightning, we should analyze the effect of lightning strike on aircraft and consider applying protection design for each avionics device. However, lightning induced transient protection circuits can have unintended consequences because parasitic inductance elements are exist in PCB and TVS diodes. In this paper, we introduce the design method of the protection circuit considering the parasitic inductance of the protection circuit. In addition, we show the result of verification test performed to validate the protection circuits for indirect effects of lightning.
Sung-Yeon Kim;Tae-Hyeon Kim;Min-Seong Kim;Wang-Sang Lee
Journal of Aerospace System Engineering
/
v.17
no.6
/
pp.35-45
/
2023
In this paper, we analyze the influence of indirect lightning strikes based on the structure of shielded cables used in an aircraft and propose a cable structure to enhance shielding effectiveness. Cables in an aircraft account for the largest proportion among components and play a crucial role in connecting aircraft frames and electronic devices; thus, making them highly influential. In particular, indirect lightning strike noise can lead to malfunctions and cause damage in aircraft electronic equipment, making the utilization of shielded cables essential for mitigating damage caused by indirect lightning strike noise. We conducted an analysis of the impact of indirect lightning strikes on aircraft shielded cables considering factors, such as the presence of shielding layers, core, and insulation in the cable structure. Furthermore, we validated our findings through simulations and experiments by applying the internationally recognized standard for indirect lightning, RTCA DO-160G Sec. 22.
In this paper, we introduce measures designed content for RTCA DO-160 F, Section 22 tests performed to verify the effects of indirect lightning and testing process of the test was carried out in the multi-purpose display certification process. This is referred to as indirect effects of lightning capability of an aircraft having electrical electronic equipment failure or damage to bring lightning induced voltages. In order to protect the avionics from lightning indirect effects of these aircraft are analyzing the effects of lightning strikes on aircraft and aircraft systems and interior design needs protection against the threat on their part. In this paper, we introduce RTCA DO-160 F, component selection process according to Section 22 category selection method and the selected level for determining the level of such measures for protection against lightning of multipurpose display for this aircraft. It also introduces the actual test process to confirm that the designed effectiveness of the selected part. We expect a good example of the lightning planned for future development of measures designed avionics through each step of the process introduced this.
Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
/
v.5
no.2
/
pp.87-97
/
2007
오늘날 항공기 설계와 제작은 다국적인 산업의 형태로 이루어지고 있다. 즉 항공기 서브시스템은 세계 각국에서 독립적으로 설계, 제작 및 시험한 후 한 곳으로 납품되어 조립 제작되는 데 이 때 중요한 것이 표준화이다. 항공전자장비의 낙뢰 간접영향에 대한 인증의 경우 RTCA DO-160E, Section 22 Lightning Induced Transient Susceptibility(낙뢰 유도 과도현상 적응성)로 표준화 되어 있다. 이 Section 22는 낙뢰 간접영향에 대한 항공전자장비 단위 즉, LRU (Line Replaceable Units)와 같은 부품단위의 시험 요건을 규정하고 있으며 이 규격은 현재 전 세계적으로 통용이 되고 있다. 1980년대 초 상용 수송기에 디지털 "Fly by Wire" 비행 시스템과 엔진제어시스템(EEC, Electronic Engine Control)의 도입 이후, 항공기 시스템이 낙뢰 환경에서 운용시 신뢰성을 보증할 필요성이 대두되었다. 데이터 처리를 통하여 제어되는 각종 항공전자장비에는 다중타격(MS)과 다중파열(MB) 기법에 의한 시험 사항이 최근 추가 되었다. 실제 낙뢰 환경과 유사한 시험실 모사를 위해 계속적인 연구가 진행 중이며 신규 시험 규격서가 새로이 출간되고 있다.
Kim, Jong-Jun;Baek, Sang-Tae;Song, Dong-Geon;Myong, Rho-Shin
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.44
no.12
/
pp.1071-1086
/
2016
The safety of aircraft can be threatened by environmental factors, such as icing, turbulence, and lightning strike. Due to its adverse effects on aircraft structure and electronic components of aircraft, lightning strike is one of the biggest hazards on aircraft safety. Lightning strike can inject high voltage electric current to the aircraft, which may generate strong magnetic field and extreme hot spots, leading to severe damage of structure or other equipment in aircraft. In this work, mechanism of lightning strike and associated direct and indirect effects of lightning on aircraft were studied. First, on the basis of aircraft lightning regulations provided by Aerospace Recommended Practice (ARP), we considered different lightning waveform and zones of an aircraft. A coupled thermal-electrical computational model of ABAQUS was then used for simulating flow of heat and electric current caused by a lightning strike. A study on fuel tank, with and without lightning protection system, was also conducted using the computational model. Finally, electric current flow on two full scale airframes was analyzed using the EMA3D code.
Park, Se-Woong;Kim, Yun-Gon;Kang, Yong-Seong;Myong, Rho-Shin
Journal of Aerospace System Engineering
/
v.13
no.6
/
pp.60-69
/
2019
Companies around the world are actively developing Personal Air Vehicle (PAV) to solve the serious social problem of traffic jams. Airworthiness certification for PAV is required, since it is a manned vehicle. As with aircraft, the critical threat to the safe operation of PAV is lightning strike with strong thermal load and magnetic fields. Lightning certification issue also remains important for PAV, since there are still insufficient development of PAV-related lightning certification technologies, guidelines, and requirements. In this study, the SAE Aerospace Recommended Practice (ARP), an international standard certification guideline recognized by the Federal Aviation Administration (FAA), was analyzed. In addition, the guideline of lightning certification was applied to a PAV. The impact of lightning on PAV was also analyzed through computational software. Finally, the basis for the establishment of the PAV lightning certification guidance was presented.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.