• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-36
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• 2024

최근 도심항공모빌리티(Urban Air Moility, UAM)의 개념이 미래항공모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM)으로 확장되면서 틸트로터형 수직 이착륙기에 관한 연구개발이 활발하다. 틸트로터의 경우 수직비행과 수평비행 사이에 천이비행을 하게 되는데 천이비행 구간의 비행 안정성을 확보하기 위해 블레이드 피치각 제어시스템을 활용할 수 있다. 또한 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control, IBC)를 통하여 천이비행 구간 동안 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 전기-기계식 구동기 기반 블레이드 피치각 제어시스템의 개별 블레이드 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기를 설계하고 수치 시뮬레이션을 통해 설계한 제어기들의 성능을 비교분석한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.45-56
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• 2021

세계 각국은 도심지역 교통체증으로 인해 UAM (Urban Air Mobility) 항공기에 대한 수요가 급부상하고 있다. 전기추진 수직이착륙기(e-VTOL) 개념의 다양한 항공기가 연구개발을 통해 상용화 준비 중이며, 사람이 탑승하는 유인운송수단이므로 감항인증이 요구된다. UAM 항공기의 안전 운항에 치명적인 위협을 가하는 요소는 구조물 손상과 항법 장치 교란을 유발하는 낙뢰와 비행 안정성을 저해하는 결빙이다. 현재 UAM 항공기 관련 낙뢰 및 결빙 인증기술 개발이 미비한 실정이므로, 적절한 감항인증 지침을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서 미연방항공청(FAA), 유럽항공안전청(EASA)의 항공기 관련 법령 및 규정을 분석한 후, 낙뢰 및 결빙 인증지침을 UAM 항공기에 접목하고자 하였다. UAM 항공기에 대한 낙뢰 및 결빙의 영향성을 전산 시뮬레이션을 통해 분석하였고, 향후 운용될 UAM 항공기의 인증을 위한 실무지침 수립의 근거를 제시하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.338-347
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• 2024

본 논문은 운항사 시각에서 UAM 운항에서의 조류 충돌 방지대책 수립에 관한 연구를 다루고 있다. 도심 항공교통은 친환경적인 전기 수직 이착륙 항공기를 사용하여 도심 내외 주요 지점 간의 이동 서비스를 제공하는 차세대 교통 시스템으로 정의된다. UAM 산업의 성공적인 정착을 위해서는 대중의 수용성을 결정하는 안전성에 대한 문제를 보장하여야 한다. 항공 운항에서 발생할 수 있는 위해요소 중 도심 환경 내에서 조류 충돌을 방지하는 것은 운항 안전성 및 대중 수용성을 크게 확보할 방안이다. 조류 충돌을 방지하기 위해서는 물리적 방법 외에도 절차적인 통제 방안이 요구된다. 본 연구에서는 UAM 운항의 안전성을 보장하기 위하여 조류 충돌 방지대책을 물리적, 절차적 방법과 이착륙 구간, 회랑구간 등 운항 구간별로 각 특성에 따라, UAM 조류 충돌 방지대책 수립 방안을 제시하였다. 이를 통하여 도심 항공교통 운영시스템의 안전성 향상에 기여하고자 한다.

• 한국항공운항학회지
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• 제29권3호
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• pp.52-65
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• 2021

A large amount of time and cost is consumed due to congestions caused by an increasing number of cars which results in a lot of emissions. To overcome these problems, a new electric vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft is being considered. Since vertical take off and landing without a separate runway is realized and electricity is used as a power source, it could solve the saturated ground traffic congestions without emissions. In this paper, the initial sizing was performed based on the Nexus 6HX of Belltextron which is a tilt-ducted fan type. In this study, the electric propulsion system that only uses battery was implemented instead of current Nexus 6HX hybrid electric propulsion. Aerodynamic analyses were performed using OpenVSP and XFLR5. Power-to-weight ratio, wing loading, estimated weight were calculated with these analyses.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.266-272
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• 2019

멀티콥터는 수직 이착륙 할 수 있다는 장점 때문에 활용이 증가하고 있으며 이러한 멀티콥터의 정상적인 동작을 위해서는 고장 검출과 분리 문제가 매우 중요하다. 본 논문에서는 해석적 방법에 기반하여 헥사콥터 구동기의 고장을 검출하고 분리하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 헥사콥터의 수학적 모델로부터 추정한 구동기의 각속도를 이용하여 잔차를 새롭게 정의하고 생성된 잔차와 문턱값을 비교하여 구동기의 고장을 검출한다. 고장이 검출되면 헥사콥터의 동역학 모델과 생성된 잔차를 결합하여 고장을 분리한다. 제안한 방법은 수학적 모델을 기반으로 하여 간단하면서도 효과적이다. 헥사콥터 구동기의 단일 고장 상황을 가정한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유효성을 검증하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제28권4호
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• pp.132-140
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• 2020

The development status was studied to predict the concept of how drone taxis would be presented in daily life. the results of the analysis on traffic effects of drone taxis showed that they would be an innovative transportation option that could reach a distance of 60km, which would typically take an hour by car, within twenty minutes. Moreover, the economic analysis of existing aircraft development was limited to production (development investment) of the input budget. However, since the drone taxi is a new transportation system, an overall traffic platform, such as its own terminals, would need to be established. So, the production inducement effect was analyzed by dividing input budget into three factors; production, infrastructure, and service. The results indicate this to be an innovative project expected to have an economic ripple effect and reach a total of 24 trillion won after an investment of 13 trillion won (production + infrastructure + service) in Korea from 2020 to 2040.

• 한국항공운항학회지
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• 제28권4호
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• pp.171-175
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• 2020

The present and future cities are expanding, and the noise and environmental pollution in cities are getting worse day by day, causing saturation of road and subway traffic. As a result, citizens are spending a great deal of time and money. The use of the sky as a measure to solve this problem has become a reality. However, airplanes that require airstrips and noisy helicopters are difficult to use in cities. As a solution, PAVs and UAMs that generate low noise and enable vertical takeoff and landing using electric energy, motor, hybrid, and hydrogen energy, are attracting attention, with its practicality being promoted in many countries. The development of urban environment and technology has led to the emergence of Personal Air Vehicle (PAV), Vertical Takeoff and Landing (eVTOL), and Urban Air Mobility (UAM) for shipping. Though currently at the level of testing, general commercialization of these air transport means is expected in the next five to fifteen years. This study suggests a plan on the application of human factors to the introduction of PAV and UAM.

• 한국항공운항학회지
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• 제31권2호
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• pp.100-107
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• 2023

This study intends to present the UAM pilot qualifications and training and education systems based on the roadmap of technology for K-UAM operation system, which is being promoted for commercialization in 2025. There are currently about 250 eVTOL manufactures around the world, and they are gearing up to produce a variety of UAM aircrafts. In Korea, 35 companies including Hyundai Motor company, Korean Air, Lotte and SKT are accelerating the development of UAM aircrafts. UAM is being developed as a public goods concept centered on public transportation and urban aviation rather than private transportation. Therefore, the UAM pilot qualification and education and training system should be suitable for operations in densely populated areas and complex urban enviroments. In other words, in order to ensure safe UAM operations, the competencies and qualifications of UAM pilots should be clearly established.

• 한국항공운항학회지
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• 제32권1호
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• pp.79-90
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• 2024

UAM is emerging due to the deepening population concentration in the metropolitan area and the problem of congested ground transportation in urban areas. Accordingly, along with research on eVTOL aircraft for UAM services, interest in vertiport, the interest in vertiports, the infrastructure that allows eVTOLs to take off and land, is also increasing. However, behind the concentration of population in the metropolitan area, aphenomenon of local extinction is occurring in conjunction with the aging population. AAM, which moves quickly through 3D space, can be an effective SOC facility in times of local extinction crisis. In this paper, we introduce a design plan from the perspective of a complex transper center for a regional hub-level vertiport that can connect with local high-speed rail and utilize local airports in compliance with the vertiport design guidelines issued by FAA(Federal Aviation Administration) and EASA(European union Aviation Safety Agency). We would like to present Vertiport's future operation plan.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.265-272
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• 2019

본 논문에서는 우리나라에서 가장 교통이 혼잡한 수도권에서의 출퇴근 시나리오를 선정하고, 미국연방항공국에서 개발한 AEDT (aviation environmental design tool) 소트프웨어를 사용하여 PAV (personal air vehicle) 운용 시 발생하는 소음분석을 수행하였다. 미항공우주국에서 선보인 ODM (on-demand mobility) 개념에서 PAV를 운용하기 위한 안전성 다음으로 소음이 중요한 고려요소이다. PAV의 정확한 NPD (noise power distance) 데이터가 공개되어 있지 않는 문제를 해결하고자 eVTOL (electric vertical take off and landing) PAV와 같은 저소음 PAV를 민간용 헬리콥터로 모델링하여 소음 분석을 수행하고, 해당지역의 주거 적합성을 예측하였다. 전기추진과 같은 소음 감소 기술의 적용은 소음 노출 레벨을큰 폭으로 감소시켰고, 수도권내에서 소음문제 없이 PAV를 이용한 출퇴근이 실현 가능하다는 결론에 도달하였다.