휴즈 항공사는 1050년대에 최초로 공대공 유도 미사일인 팰콘(Falcon)을 개발한이래 30여년 이상 첨단 전자기술분야에 참여하고 있다. 오늘날 휴즈사는 전자분야에서 미국내 가장 큰 방산업체이다. 휴즈사는 현재 유도 미사일, 항공전자, 통신위성, 전자광학, 항공기 레이다, 항공방위 지휘통제 시스템, 산업전자, 모의장비 및 훈련등 광범위한 기술분야에 참여하고 있다. 원래 세계군사장비에 탑재되는 항공전자장비 개발업체로 알려진 휴즈사는 신기술을 민수분야와 산업분야에 적용하였으며, 이에따라 우주시스템, 통신 서비스, 모의장비, 기타 첨단 전자 장비 및 민수용 장비 개발업체로 발전하였다. 지난 몇년동안 휴즈사는 미 국방부 매출액 10위권의 업체로 성장하였다.
전자장비가 요구되는 신뢰도 및 적절한 응답 속도를 가지기 위해서는 부품 및 장비에 대한 열설계를 통하여 장비의 온도를 특정지워야 한다. 본 고찰에서는 장비의 열설계에 대한 기본적인 사항으로서 열설계에 필요한 인자들을 소개하고 예로서 PCB의 열전달 과정을 해석함으로써 온도 제어를 위한 방법을 제시한다.
군사장비에 대한 EMI문제는 2차 세계대전 이후 전자장비에 대한 의존도가 높아짐에 따라 크게 변화하였다. 2차 세계대전 초기에는 주로 항공기의 엔진점화장치에서 발생되는 3~30MHz 대역의 무선주 파수간섭(RFI)이 통신장비에 문제가 되었으며 간섭현상도 그다지 심각하지 않았다. 그러나 전자공학의 급 속한 발전에 따라 고성능 통신장비 및 레이다가 등장하였으며 각종 전자장비도 고출력화, 고밀도화됨에 따 라 장비자체에서 방사되는 전자파잡음의 세기가 증가하게 되었다. 이에 반해 체계(System)탑재 전자장비 들이 점차 마이크로프로세서화 됨에 따라 제어신호의 수준은 더 낮아져서 전자파간섭에 더욱 취약하게 되 었다. 또한 현대의 전장(Battle Field)은 수많은 전기/전자장비가 동시에 운용됨에 따라 발생되는 전자파로 인해 더욱 복잡한 전자파환경이 형성된다.
항공기 운항과 밀접하게 관련되는 장비중에 하나가 CNS&ATM관련 탑재 항공전자 장비이다. 임베디드 소프트웨어가 들어간 항전장비 개발에 에러 유입이 주로 요구도 분석 및 아키텍쳐 설계에서 일어난다. 항공전자 장비 개발에 운영자가 적극적으로 참여함으로써 에러 발생 요인 감소, 고장 영향성 분석, 요구도 기반 시험 등을 효율적으로 수행할 수가 있어, 장비의 개발기간 및 비용을 줄일 수가 있다.
항공전자장비는 항공기에 탑재되는 전자장비를 의미한다. 항공전자장비의 고장은 항공기 운용에 중대한 영향을 미칠 뿐만 아니라 조종사와 승객의 안전까지 위협할 수 있다. 이에 항공전자장비는 타 용도로 사용되는 전자장비들 보다 높은 신뢰성과 안전성을 가지도록 요구도로 규정되어 있다. 항공전자장비는 설계 초기 단계에서부터 안전과 관련된 요구사항 충족을 위해 부품 선정과 시스템 설계를 고려해야 한다. 본 논문에서는 항공전자장비의 안전성, 신뢰성 성능 분석 방법을 설명하고, 안전 요구 성능 충족을 위해 수행할 수 있는 여러 설계 개선 방법을 실제 항공전자장비 개발 사례를 들어 소개한다. 마지막으로 설계 개선된 항공전자장비의 안전 성능 수치를 재분석하고, 개선 전 값과 비교하여 제시한 설계 변경의 유효성을 입증하였다.
마그나복스 관수 및 산업전자사 (MAGIEC)는 미국 인디아나주 포트웨인(Fort Wayne)에 본부가 있으며, 미 국방부 납품순위 50위 이내에 드는 미국 굴지의 방위전자 공급업체이다. 이 회사의 주요 생산품은 육상, 해상 및 항공용 통신장비, 대잠수함전 장비, 전자전 장비, 병기전자 장비 및 항법장비들이다. 마그나복스(MAGIEC)사는 1982년에 미 국방부의 "최우수 품질 관리상(Quality of Excellence)"을 획득한 최초의 방산업체가 되었다. 마그나복스사는 항공용 UHF 무전기의 세계 최대 공급업체이며, 미국 공군은 물론 육.해군과 국제 시장에 4만2천대 이상의 AN/ARC-164 무전기를 공급하였다
본 연구는, 위성에 장착되는 각종 전자장비 하우징을 종래의 알루미늄 합금에서 복합재료로 대체함으로써 위성 경량화를 극대화할 수 있는 대안을 다루었다. 이를 위해, 기존 전자장비 하우징 재료로 널리 사용되는 알루미늄 합금에 비해 가벼우면서, 충분한 내구성과 다양한 기능성을 제공하는 복합재료 전자장비 하우징 설계를 위한 요구사항을 정의하였다. 또한, 열전도도, 전기전도도, EMI 보호, 방사차폐 특성과 더불어 강도가 우수한 구조적 특성을 갖춘 경량 복합재료 전자장비 하우징을 모듈화 방식으로 제작하기 위한 개념설계를 수행하고, 위성설계에 있어 무게절감을 크게 향상할 수 있는 가능성을 제시하였다.
TEMPEST란 통신장비나 정보처리장비에서 발산되는 미약한 전자신호가 탐지, 도청되는 현상인데 각국에서는 명칭에 대한 의미조차도 비밀로 제한하기 때문에 이 분야에 대한 정확한 기술현황 파악은 어렵다. 일반적으로 전산터미널 또는 전동타자기에서 발산되는 전자파는 단순 주파수성분을 가지며 신호의 크기도 상당히 강하므로 고감도 수신장비를 사용하면 신호를 탐지, 재생시켜 정보를 획득할 수 있다. 또한 암호장치를 사용한 통신장비의 신호도 탐지가능할 뿐 아니라 암호화되기 전의 전도성 발산신호와 안테나를 통한 복사성 발산신호를 비교하여 암호장치 자체의 알고리즘도 탐지가능하게 될 것으로 예측된다. 이와같은 전자파도청을 방지하기 위해 주요 통신 장비나 전자장비는 차폐상자를 사용하여 전자파의 복사성 발산신호를 비교하여 암호장치 자체의 알고리즘도 탐지가능하게 될 것으로 예측된다.
현대 전자기술의 급격한 발전은 첨단 과학기술 발전에 이바지하였다. 회로카드 수십 개가 하는 역할을 IC하나로 대신하였으며 이로 인하여 전자장비의 크기는 점점 작아지고 있다. 그렇지만, 급격한 전자기술의 발전은 오래된 장비를 운용하는 곳에서는 오히려 문제점으로 발생하고 있다. 장비제작사는 기술발전에 의해 기존 제품의 대체품 없이 생산 중단함에 따라 이로 인하여 장비관리에 문제점이 발생되었고, 이는 곧 장비 가동률에 영향을 미치게 된다. 그렇기 때문에 노후 장비를 운용하는 곳에서는 자체적으로 대체 수리원 확보 또는 정비능력을 확보하여야 할 수 밖에 없다. 따라서, 본 논문에서는 전자 회로카드의 신뢰성 있는 정비 방안을 제시하고자 한다.
군사용 전자광학장비는 1970년대 중반부터 국방과학연구소를 중심으로 관련 방산업체들이 협력하여 연구개발한 결과, 비교적 짧은 시간에 선진국 수준의 기술들이 확보되었다. 특히 생산된 전자광학장비는 군의 감시정찰 능력 증대에 활용되었고 대부분의 전술급 감시정찰 영상 장비나 사격통제용 영상센서들이 이제는 독자 개발, 생산되고 있다. 전자광학장비는 선진국에 비해 비용대비 투자 효과면에서 우위를 점하고 있기 때문에 국내 수요 뿐 아니라 세계시장을 겨냥한 수출을 적극적으로 추진해야 할 시점으로 보여지며 기술 확보를 위한 방산전문업체와 우수 중소기업의 참여 확대가 요구되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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