최근 북한은 단거리탄도탄을 포함한 미사일 발사 시험을 수차례 수행했다. 사거리 증가 뿐만 아니라 발사지점 예측 교란을 위한 발사방법의 다변화 및 요격 난이도 상승을 위한 미사일 회피 기동 등 다양한 시도로 점점 탄도탄 요격이 어렵도록 하고 있는 현실이다. 본 논문에서는 클라이언트-서버와 REST 아키텍처를 이용하여 확장성이 높고 신뢰성 있는 요격체계 콘솔을 제안한다. 이를 통해 제한된 탄도탄 요격 가능 시간 내 효과적인 전상상황 가시화를 통해 운용자의 작전결심을 도와 실패없는 탄도탄 요격이 가능하도록 할 수 있고, 확장 가능성을 바탕으로 다수의 타격 체계의 중앙제어를 위한 원격제어 및 무인화를 위한 초석으로 삼을 수도 있을 것이다.
본 논문에서는 유효 면적의 제한이 있는 복합재 적층판의 탄도한계속도를 예측하였다. 탄도한계속도를 예측하기 위해 정적압입 관통실험과 고속충격 실험 그리고 준실험식을 이용하였다. 정적압입 관통실험을 통해 하중-변위 데이터를 취득하고 이를 이용해서 관통에너지를 측정하였다. 고속충격 실험을 통해 실제 관통 속도 및 관통 에너지를 측정하였다. 정적압입 관통실험과 고속충격 실험을 통해 구한 에너지를 이용해 준실험식을 만들고, 준실험식과 고속충돌 실험결과와 비교해 보았다. 위 방법을 이용해 탄도한계속도를 예측하였고 정적압입 관통 실험과 준실험식에 의한 탄도한계속도 예측의 타당성을 확인하였다.
탄도수정탄은 기존 포탄의 신관에 카나드가 장착된 조종 장치를 탑재하여 정확도를 향상시키는 지능탄이다. 본 논문에서는 2D 탄도수정탄의 카나드를 설계하기 위하여 다양한 형상 변수에 대한 공력성능을 반실험적 기법을 이용하여 분석하였으며, 이를 바탕으로 초음속에서 항력이 상대적으로 더 적은 카나드 형상을 설계하였다. 또한 CFD 기법을 통한 탄도수정탄의 공력해석 기법을 연구하였으며, 포탄의 탄저 부분 기저항력 예측에 O-type 격자를 바탕으로 한 k-${\omega}$ SST 난류모델이 적합함을 확인하였다. 최종적으로 앞서 개발한 해석 기법을 바탕으로 2D 탄도수정탄의 공력특성 및 탄도조종장치 장착에 따른 항력변화를 계산하였다.
탄도충격에 의하여 파괴된 단결정 alumina의 파면조직을 광학 및 투과 전자현미경으로 연구 분석하였다. 파면의 주된 파괴 양상은 결정 입개면의 분리 또는 결정입내 파괴로 구성되어 있고 이러한 파괴과정은 복잡한 cleavage 양상과 결정입자 내에서의 소성변형을 수반하고 있다. 미세조직 관찰 결과에 의하면 alumina ceramics의 충격 파괴과정에서 에너지의 흡수가 국부적인 소성변형으로 나타나고 있음을 알 수 있었다.
KSLV-I의 2단 추진기관인 AKM(Apogee Kick Motor)에 사용되는 추진제의 최종 성능인증은 규격화된 표준모터의 연소시험으로 한다. 표준모터는 ST-6으로써 직경이 6인치급인 고체모터이다. 추진제는 HTPB 복합재 추진제이다. 여러개의 표준모터의 연소시험 결과를 분석하였고, 내탄도 해석결과와 비교하였다. 연소시험결과 추진제의 평균특성속도는 약 1518m/s 이었다. 내탄도 해석시 사용된 추진제의 특성속도는 1516m/s였고, 노즐에서의 손실은 5.9%로 가정하였다. 내탄도 해석값은 실제 시험결과와 약 3% 미만의 오차를 가지고 있었다.
Lumped parameter model에 오리피스의 이론식을 결합하여 강내탄도의 점화기 해석 모델을 개발하였다. 이 개발된 점화기 해석 모델을 이용하여 점화기 형상인 길이, 직경, 주입구 분포에 따른 강내탄도의 특성을 분석하였다. 포미와 초기탄저의 압력차의 결과로서 점화기 길이는 저주파 진동에 영향을 미치는 것으로 나타났고, 점화제 주입구 직경과 주입구 분포는 고주파 진동에 영향을 주는것으로 나타났다.
최초의 이지스 순양함인 타이콘데로가함(USS Ticonderoga)이 건조된 이후 알레이버크급(Arleigh Burke class) 구축함이 미 해군 수상함 전력의 주력함으로 양산되고 있으며, 지속적으로 성능을 개량하여 최근에는 최신형 이지스 전투체계 버전인 베이스라인 9(Baseline 9)가 전력화 되었다. 미 해군은 이지스함에 탄도미사일 방어체계 능력을 탑재한 이지스 BMD를 탄도미사일 방어체계의 일부분으로 운용하고 있으며, 증가하는 탄도미사일의 위협에 보다 효과적으로 대응하기 위해 DDG-51 Flight III부터 기존의 AN/SPY-1D 보다 대공 성능이 향상된 AMDR(Air & Missile Defense Radar)를 탑재할 예정이다. 본 논문에서는 미국의 이지스함의 발전 현황과 기술적 특징에 대해 연구하고 AMDR의 특성에 대해 조사하여 기술하였다.
미국은 냉전시대부터 미사일방어체계를 구축해왔으나, 냉전시대 종식 이후 국제 정세와 위협 세력에 많은 변화가 있었다. 미국과 소련으로 양분되어있던 힘의 세력이 중국의 대외적 영향력 확장 의지, 강한 러시아의 표방, 북한과 이란의 핵 무장 및 탄도미사일 기술 고도화 등으로 인해 대응해야 할 위협이 다양해졌다. 이러한 위협 변화에 대해 미사일방어청(Missile Defense Agency : MDA)은 전략 및 정책을 수립하였으나, 이의 근간인 상위법은 개정되지 않다가 2017년 국방수권법(FY2017 National Defense Authorization Act : FY2017 NDAA)에 변화된 미국의 미사일방어 전략이 명문화되었다. 본 논문에서는 FY2017 NDAA에 반영된 미국의 탄도미사일방어 전략을 확인하고, 기존의 전략에서 어떤 부분이 변화하였는지 비교하였다.
본 논문에서는 초저음파 신호를 이용하여 탄도미사일 발사위치를 추정하는 새로운 방법을 개발하였다. 양구와 철원에 설치된 기상청의 초저음파 관측망을 이용하여, 북한의 탄도미사일 발사시 발생한 초저음파 신호를 분석하였다. 신호의 탐지 및 발생위치 추정을 위하여 시간-주파수 분석, 도달 지연시간 측정 방법 및 구 삼각공식 등을 적용하였으며, 발사원점과 약 3 km 정도 차이가 나는 곳을 발사지점으로 추정하여 개발된 알고리즘의 정확도를 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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