• 항공우주산업기술동향
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• 제7권2호
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• pp.95-105
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• 2009

연료전지는 소음이 낮고$CO_2$ 배출이 없는 친환경적 특성을 기반으로 항공기 추진시스템에 적용되고 있으며, 현재 연료전지를 탑재한 여러 종류의 무인항공기와 소형 유인항공기 개발이 진행되고 있다. 항공기용 연료전지는 대표적으로 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)방식과 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 방식으로 분류되며, 항공기의 임무 및 운용조건에 적합한 연료전지 시스템이 개발되고 있다. 무인항공기의 경우 대부분 PEM 연료전지 기술을 기반으로 군용 또는 상용으로 활용할 수 있는 다양한 형태와 크기의 항공기가 개발되고 있으며, 시스템의 안정성과 운용시간이 더욱 향상될 것이다. 소형 유인항공기에서는 추진시스템을 연료전지로 대체하기 위한 많은 연구가 수행되고 있으며, 또한 대형 상용 항공기의 보조동력장치(APU)에 연료전지를 적용하여 성능을 높이기 위한 개발이 진행되고 있다. 향후, 연료전지항공기는 연료전지의 전력밀도 증가와 더불어 신뢰성과 효율을 더욱 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.329-335
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• 2016

무인 항공 시스템 (UAS)은 무인 항공기 운용에 필요한 장비, 네트워크 및 운용 인원을 포함하는 시스템을 통칭한다. 이러한 무인 항공 시스템은 과거 군사적인 목적으로 주로 이용되었으나, 최근 기술 발전에 힘입어 점차 민간용 시장으로 확대되고 있으며, 국가 공역내 통합되어 시장 규모가 급격히 성장할 것으로 예상된다. 따라서, 공역내 안정적인 통합을 위해 표준화된 무인기 제어 및 비임무용 (CNPC; control and non-payload communication) 통신시스템의 구축 필요성이 증대되고 있으며, 미국, 유럽을 비롯한 선진국에서는 높은 신뢰성을 제공 가능한 제어용 통신 기술 개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 무인 항공 시스템의 CNPC 데이터링크의 기술개발 동향을 기술하고, IEEE 802.15.4 ZigBee 시스템을 개량한 CNPC 시스템의 성능 분석 결과를 제시한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.227-236
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• 2018

다양한 목적으로 개발되는 영상획득용 카메라는 고품질의 영상정보 획득을 위해 초점제어 기능이 탑재될 수 있다. 영상의 품질향상을 위한 후처리 보정에 앞서, 광학계와 영상센서를 비롯한 하드웨어를 통해 우수한 1차 영상 획득이 선행되어야 한다. 고해상도의 영상 촬영 임무를 수행하는 위성탑재용 고해상도 카메라의 경우, 고정된 광학계로 인해 일반 카메라와 달리 초점제어가 필수요건은 아니지만, 여러 외부요인으로 인해 해당 기능이 필요할 수 있다. 위성용 전자광학카메라의 초점제어방식에는 모터를 사용하는 기본적인 방식이 있으나, 이에 비해 다양한 장점(설계, 설치, 운용, 오염, 고신뢰성 등)을 갖는 열 제어에 의한 초점제어 방법이 대안으로 제시될 수 있다. 본 논문에서는 카메라경통에 설치된 온도센서와 히터를 이용한 초점제어방법을 설계하고 구현한 결과를 설명한다. 제안하는 초점제어방법에서, 측정된 온도 정보는 칼만필터를 통해 제어에 필요한 온도 데이터로 변환되고, 이 값을 이용하여 구현된 PI 제어기를 통해 열에 의한 초점제어가 수행된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.687-693
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• 2018

본 연구는 능동형 안테나 시스템의 안정적인 임무수행을 위하여 열적 신뢰성을 고려한 방열설계에 관한 연구이다. 능동형 안테나는 송수신부에 고성능의 고발열 소자들이 존재한다. 안테나의 성능 유지를 위해서는 방열설계를 통해 고발열 소자들에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하고, 적정한 온도범위에서 동작할 수 있도록 하여야 한다. 능동형 안테나의 송수신부는 고발열부로 액체냉각을 이용한 방열이 효과적이다. 본 연구에서는 능동형 안테나의 열적 성능을 만족하기 위하여 액체냉각 시스템을 포함한 방열설계를 수행하였으며, 이를 수치해석을 통해 분석, 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권7호
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• pp.529-536
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• 2020

한국형발사체 3단은 추력기 자세제어시스템에 의해 3단 엔진 점화 시점부터 위성 분리, 위성과 충돌을 막기 위한 회피기동까지 롤 및 3축 자세제어가 수행된다. 추력기 자세제어시스템은 추력기를 작동시킬 때 추진제를 소모하므로, 적정 추진제 충전은 임무 성공에 있어 중요하다. 그러므로 한국형발사체의 비행 중 추력기 자세제어시스템의 추진제 소모량이 얼마인지 추정할 수 있는 수단이 필요하다. 본 연구에서는 추력기 자세제어시스템에서 획득할 수 있는 압력, 온도 데이터를 바탕으로 추진제 소모량을 추정할 수 있는 에너지 관계식을 개발하였다. 개발된 관계식을 검증하기 위해 On-board 시스템과 유사한 시스템을 구성하여 시험을 했고, 추진제 소모량 추정식과 증류수를 사용한 시험 결과를 비교분석하였다. 또한 오차 분석을 통해 예측 결과의 신뢰성을 판단하였다. 마지막으로 시스템 수준 운용시험의 추진제 소모 결과도 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권4호
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• pp.342-351
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• 2010

UAV는 임무 수행을 위한 INS 장비와 광학 장비를 갖추고 있다. 이 논문에서는 UAV를 위한 알고리즘으로 칼만 필터와 광류를 이용하는 영상기반 자세추정 알고리즘을 제안한다. 광류는 UAV에 장착된 카메라의 영상으로부터 획득하며 UAV의 자세는 광류를 통해 측정된다. 이 논문에서 UAV 자세의 추정과 낮은 신뢰성을 보완하기위해 칼만 필터를 사용한다. 그리고 실험을 통해 알고리즘을 검증하였다. Rate table과 실제 비행영상을 이용하여 실험 하였으며, 본 논문에서 UAV의 자세 추정 알고리즘 검증 결과를 보였다. Rate table 실험에서 오차는 2도 이내였으며, AHRS를 통해 측정한 결과와 비슷한 경향을 보인다. 그러나 실제 비행 영상 실험에서 최대 Yaw 오차는 21도였으며, 최대 Pitch 오차는 7.8도로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.98-110
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• 2015

최근에 우주비행체의 기동 및 자세제어 로직을 검증하기 위해 소형화 및 정밀화된 부품들을 사용하여 지상에서 시뮬레이터의 구동을 통해 검증하는 연구가 활발하게 진행되는 추세이다. 지상 환경에서 우주비행체 시뮬레이터의 기동 및 자세제어를 위해 일반적으로 구성이 간단하고 신뢰도가 높은 냉가스 추진시스템이 사용된다. 본 연구에서는 우주비행체 지상시뮬레이터의 냉가스 추진시스템 개념설계 결과로서 임무 요구조건에 부합하는 주요 설계 파라미터를 도출하였으며, 전체 시스템 구성을 위한 적절한 사양의 상용부품을 선정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.137-142
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• 2015

최근 국방 및 보안 분야 등과 같은 위험 환경에서 임무를 수행하는 로봇 팔의 원격제어와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 로봇 팔의 원격제어를 위해서는 조작장치가 필수적이므로, 본 연구에서는 스튜어트 플랫폼을 기반으로 로봇 팔을 직관적으로 제어할 수 있으며, 기존의 조작장치와 비교하여 이동성 및 휴대성이 우수한 조작장치를 개발하였다. 조작장치의 크기와 무게를 최소화하기 위하여 스튜어트 플랫폼을 기반의 기구부를 구성하였으며, 조작장치의 동작범위를 최대화하기 위하여 와이어를 적용하였다. 개발된 조작장치를 검증하기 위하여 상용 IMU와 비교실험을 수행하였으며, 실험 결과를 바탕으로 개발된 조작장치의 실용성과 신뢰성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1123-1129
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• 2010

TA-50 항공기에 적용되는 투명체의 편각은 실제목표와 투명체를 통해 조종사가 인식하는 목표와 차이를 유발시켜, 부정확한 조준 및 이로 인한 무장계통의 정확도를 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 TA-50 항공기에서는 원드실드 투명체의 편각을 실측하여 편각 계수 형태로 항공기의 통합임무시현컴퓨터에 입력, 각도 편차를 보정하여 전방상향 시현기에서 목표물에 정확히 조준되도록 한다. 이러한 작동원리를 실전에 적용하기 위해 본 연구에서는 편각 자동측정장비를 국내 최초 독자적으로 개발하였다. 또한 편각 유도공식 산출 등 개발개념 및 운영 체계와 장비의 신뢰성 검증을 위한 정확성 및 정밀성에 대한 내용을 다룬다. 본 연구를 통해 개발한 장비의 정확성은 최종 판정기준인 1% 미만으로 매우 적합하였으며, 정밀성 또한 최종 판정기준을 모두 만족하여 매우 적합하다는 결과를 얻었다. 본 연구를 통해 개발된 편각 자동측정장비는 우수한 품질로 입증되어 캐노피 투명체의 국방규격에 등재되어 사용되고 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.37-46
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• 2008

발사통제시스템(Launch Control System)은 유도무기체계에서 유도탄의 발사와 관련된 일련의 절차들을 제어하는 시스템이다. 이 시스템은 지정된 시간 안에 목표물에 대한 교전계획을 생성하고 이 정보를 탄에 장입하며 탄의 발사 제어를 수행해야 한다. 이 때문에 시스템의 하드웨어, 소프트웨어 고장뿐만 아니라 정해진 수행 시간의 초과 때문에도 임무가 실패될 수 있다. 본 논문에서 제안한 것은 발사통제시스템과 같은 내장형 실시간 시스템을 위한 고장허용 이더넷으로 별도의 하드웨어나 소프트웨어 없이 기존 상용의 이더넷 디바이스를 이중화하여 네트워크에 고장허용 기능을 제공하는 방법이다. 이를 위해 시스템의 각 구성 노드들을 이중의 네트워크 채널로 중복 시키고, 네트워크 트래픽에 대한 고장탐지 및 복구를 위해 통신 미들웨어를 설계하고 개발하였다. 이중채녈 기반의 통신 미들웨어를 통해 처리 시간이 중요한 시스템에 네트워크 고장으로 인한 시스템 중지를 방지하고 노드에 통신 손실이 발생하지 않도록 하였다.