• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.159-166
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• 2018

본 연구에서는 소형민수헬기(Light Civil Helicopter, LCH)의 풍동시험에 필요한 축소 로터 블레이드에 대해 내부 구조설계와 동특성 및 하중해석을 수행하였다. 축소로터 풍동시험은 로터 시스템의 공력성능과 소음 특성을 평가하기 위해 수행되므로, 실제 크기의 로터시스템과 동일한 공력 특성을 모사할 수 있도록 축소 블레이드 설계 시 마하 스케일(Mach-scale) 기법을 적용하였다. 마하 스케일 블레이드는 실물 블레이드의 끝단속도(blade tip speed)와 동일한 값을 유지할 수 있도록 로터의 회전속도를 증가시켜야 하며, 블레이드 중량, 단면강성 및 고유진동수 등은 특정한 축소계수(${\lambda}$, scaling factor)를 통해 조정된다. 블레이드 내부의 주요 구성품인 스킨, 스파, 토션박스 등을 설계하기 위해 탄소섬유와 유리섬유 계열의 복합소재를 적용하였으며, 국내에서 수급이 가능한 프리프레그(prepreg) 형태의 복합소재를 적용하였다. 내부구조 설계가 완료된 블레이드에 대해 단면강성을 평가하기 위해 KSec2D 프로그램을 사용하였으며, 회전익 항공기의 통합해석 프로그램인 CAMRADII를 이용하여 축소 블레이드의 하중 분포와 동역학적 특성을 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.566-573
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• 2017

항공기의 설계 안전성을 보장하기 위하여 형식증명을 받아야 한다. 형식증명을 받은 항공기의 설계가 중대하게 변경되는 경우, 형식증명을 새로 받거나 개정형식증명 또는 부가형식증명을 신청하여야 한다. 국제민간항공기구, 미국 및 유럽의 인증 규정에서 부가형식증명 대상이 되는 설계변경에 대하여 매우 추상적으로 정의하고 있으므로, 본 논문에서는 설계변경에 관한 세계 각국의 인증절차와 인증사례를 분석하여 부가형식증명 대상이 되는 "광범위하지 않은 중급 설계변경"을 판단하는 기준을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.489-498
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• 2019

본 연구에서는 국내 개발 중인 소형 민수 헬리콥터(LCH)에 대해 유체-구조 연계 기법을 이용하여 로터 공력 및 구조 하중에 대한 고정밀 공탄성 해석을 수행하였다. LCH 로터는 일반적인 힌지형 로터와 달리 탄성체 베어링과 블레이드 상호 연계형 댐퍼 시스템을 탑재하였으며, 이에 대한 구조동역학 해석을 위해 CAMRAD-II 모델을 구축하였다. 주 운용조건인 전진비 0.28 순항조건에서 단일 로터 모델과 로터-동체 모델에 대한 유체-구조 연계해석을 수행하여 동체 모델링의 효과를 분석하였다. 동체 모델링이 로터의 하중 및 블레이드-와류 간섭에 미치는 영향은 제한적이지만, 루트에서 발생한 와류가 동체 효과에 의해 꼬리 로터에 무시할 수 없는 영향을 줄 수 있음을 수치적으로 확인하였다. 양력선 이론 기반의 구조동역학 해석 결과는 유체-구조 연계해석 결과와 대체로 부합하는 결과를 보였으나, 비정상 유동 예측 모델의 한계로 인해 공력 하중, 탄성 변위에 대한 peak-to-peak 크기를 낮게 예측하고 구조 진동 하중에서 주요한 위상 차이를 나타냈다.

• 항공산업연구
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• 통권65호
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• pp.70-88
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• 2003

필자가 참여했던 쌍발복합재사업, 쌍발복합재항공기사업, SB427 민수용헬기사업, T-50 초음속고등훈력기 사업을 통해 복합재료의 항공기 적용사례를 고찰하면서, 쌍발복합재항공기는 실험용항공기(Experimental Aircraft)이지만 국내 최초의 전복합재항공기(All-composites Aircraft)로서 항공기 구조물이 순전히 복합재료만을 이용하여 설계 및 제작이 가능하다는 것을 보여주었고, 복합재료를 적용 시 어떠한 이점이 있는지를 보여준 예가 되고 있다. SB427 민수용헬기사업은 헬리콥터에서 로터 블레이드와 동체 등 기체구조물 대분에 왜 복합재료를 사용해야 효과적인 지를 잘 보여주고 있다. SB427 개발 사업을 통해 얻을 수 있는 또 다른 점은 민수용 항공기의 경우 구축된 복합재료 인증체계에 따라 복합재구조물을 개발해야 되고 그래야만 마케팅에서 신뢰를 얻을 수 있다는 것이다. T-50 항공기는 국내에서 최초로 개발된 초음속기로 미익 부문에 복합재료가 응용되었다. 양산 항공기의 주구조물에 복합재료가 쓰인 예는 T-50이 첫 번째 인데 T-50에서 얻어진 복합재 적용기술은 앞으로 개발될 고급 군용기와 민수용기에 널리 활용될 것으로 기대된다. 본 논문에서는, 국내 개발 항공기에서의 복합재료 적용이라는 특정 주제를 중심으로 개발 이력과 기술적 조망을 통하여, 정부, 연구소, 업체 간의 유기적이고 체계적인 전략이 필요하다고 사료되며, 이러한 전략을 바탕으로 효율적인 항공 산업을 선점해야 할 것이다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제9권1호
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• pp.27-36
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• 2011

본 논문은 한국 항공산업의 발전 과정과 현황에 대해 정리하였다. 해방 이후 창 정비에서 시작한 국내 항공 산업이 1976년 500MD 헬기 생산에서 시작하여 군수를 중심으로 발전한 과정과 21세기의 전략산업으로 육성되고 있는 현황에 대해 각종 국책 사업, 정책, 업계 현황을 중심으로 서술하였다. KTX, KFP, KAH 등과 같은 대형 국책사업을 통해 발전한 국내 항공산업은 현재 진행되고 있는 세계 민수 시장의 확대에 대응하기 위해 정부, 기업, 연구기관 등이 다대한 노력을 기울이고 있다. 이러한 노력의 결과, 국내 항공산업은 비록 규모면 에서 왜소하나 질과 양 모든 분야에서 지속적으로 성장하고 있다. 그러나 해외 항공선진국과의 경쟁은 여전히 치열한 상태이다. 대한민국의 미래에 있어서 항공산업이 선택이 아닌 필수적인 육성 분야라는 점에서, 한국의 항공산업의 지속적이고도 강력한 발전노력은 더 한층 필요해질 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.62-67
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• 2020

유럽항공안전청에서는 항공기 엔진의 형식증명을 위한 감항기준으로 CS-E (Certification Specification-Engine)를 적용하고 있다. 본 감항기준에 따라 형식증명을 받기 위한 입증 항목 중에 하나는 엔진제작사(형식증명소지자)가 창정비 주기 내에 엔진의 감항성을 유지할 수 있음을 입증하는 것이다. 이에 대한 입증방법으로 엔진의 창정비 주기에서 엔진 임무 거동을 가속하여 시험할 수 있는 가속임무시험이 가장 많이 사용된다. 국내 소형민수헬기 프로그램의 일환으로 개발되는 엔진은 유럽항공안전청의 형식증명 획득을 목표로 국제 공동 개발 중에 있다. 본 연구에서는 이 엔진의 형식증명을 위해 국외 원제작사와 협력 하에 수행되는 가속임무시험에 대한 시험절차를 수립하고, 감항기준 CS-E의 해당 요건과 개발 대상 엔진의 설계 및 운용 특성을 고려한 가속임무시험 사이클을 정립하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권6호
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• pp.530-536
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• 2016

고-신뢰도 모델을 이용한 조종성 평가 시뮬레이션 환경은 비행제어시스템의 설계/평가에 필수적으로 요구된다. 한국항공우주산업(주)에서는 소형민수헬기 핵심기술 개발과 관련하여 자동비행조종장치 소프트웨어 개발과제를 수행 중에 있으며 제어법칙 설계를 위한 비행동역학 모델 및 해석을 위해 상용 도구인 FLIGHTLAB을 이용하고 있다. 본 연구에서는 기존에 개발된 레거시 시뮬레이터를 FLIGHTLAB 모델과 연동하고 이를 조종성 평가에 활용한 내용을 다루었다. 본 논문에서는 외부 연동을 위한 FLIGHTLAB 모델의 설정, 연동 프로그램 개발 및 연동 방안에 대한 내용을 수록하였다. 또한 본 논문에서는 레거시 시뮬레이터와의 연동을 통해 ADS-33E-PRF의 호버 및 pirouette MTE 기동비행을 수행하고 평가 결과를 수록하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1275-1282
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• 2012

헬리콥터 로터 시스템은 동적인 하중이 부가되는 구조물로서 복합재료로 제작된 주로터 및 꼬리로터 블레이드를 포함하고 있으며, 복합재료의 피로특성은 내구성과 신뢰성이 우수한 로터 블레이드를 설계하고 제작하기 위해 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 최근까지 안전수명 개념을 기반으로 동적인 하중이 부가되는 복합재 구성품의 피로수명을 평가해왔으나, 제작공정 중 발생 가능한 결함과 운용 중 외부물체의 충돌로 인한 강도저하 현상을 적합하게 고려할 수 없는 단점이 있었다. 손상허용 개념을 통해 이와 같은 단점들은 극복할 수 있으나, 현재까지 효율적이며 경제적으로 적용할 수 있는 방법이 제시되지 못하고 있다. 내결함 안전수명 개념은 손상허용 개념과 마찬가지로 결함과 손상의 영향을 고려할 수 있으며, 민수 또는 군용헬기에 대해 적용이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 결함과 손상이 적용된 복합재 로터 블레이드에 대해 내결함 안전수명 개념을 이용하여 피로시험을 수행하는 방법과 시험데이터를 이용한 피로수명 평가 절차를 제시하였다.