• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.287-292
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• 2023

미국 항공우주국(NASA)은 저고도의 공중을 새롭게 구축하고자 도시의 단거리 항공 운송 생태계를 새로운 개념의 도심항공모빌리티(Urban Air Mobility, UAM)을 제시하여 현재 UAM이라는 용어가 전 세계적으로 통용되고 있다. 이러한 패러다임은 우리나라 정부에서도 2025년까지 도심항공교통 서비스 상용화를 목표로 추진하고 있는 실정이며 더 나아가 급변하는 미래 작전환경 및 전장 공간의 확장으로 공중기동·수송능력 확보 필요성이 대두되고 있어 우리나라 군 조직에서도 필요성이 제기되는 부분이다. 즉, 본 연구는 미 공군의 'Agility Prime' 프로그램을 소개하여 군사적 필요성과 군사적 운용방안에 대해 제시하고자 출발한 연구이며 연구의 체계는 도심항공 모빌리티 배경 및 개념, 한국형 도심항공 모빌리티 발전 추세, 미 공군의 'Agility Prime' 프로그램 분석 순으로 구성하였으며 본 연구에 이어서 후속연구로 진행되길 기대한다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.259-263
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• 2022

우리나라는 도시화의 진전으로 수도권, 중부권 및 동남권 중심으로 메가시티가 형성되고 있다. 또한, 미래 신성장 동력산업으로 메가시티에서 운용할 수 있는 도심항공 모빌리티(UAM) 개발에 박차를 가하고 있다. 이와 함께, 우주 강국으로 도약하기 위해 2035년까지 자체적인 위성항법시스템(KPS)을 구축할 예정이다. 따라서 도심항공 모빌리티와 한국형 위성항법시스템에서 제공하는 위치정보 서비스를 복합하여 활용한다면 미래 메가시티에서 안정적으로 도심항공 모빌리티를 운용할 수 있을 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.29-39
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• 2021

대도시 도심의 교통 정체를 해결하기 위한 방법의 하나로 전기수직이착륙 개인항공기(eVTOL PAV)를 활용한 도심항공 모빌리티(UAM)의 관심이 증가하고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로 분류된다. 본 연구에서는 멀티콥터형인 에어버스사의 시티에어버스를 기본 모델로 주어진 임무 형상에 맞게 역설계 기법을 사용하여 기본 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 OpenVSP를 사용하여 표면적과 양항비, 항력계수를 계산하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 비교하여 선정하였다. 또한 eVTOL 구성품별 중량을 추정하여 전체 총 중량을 예측하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권4호
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• pp.23-32
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• 2022

Prototype UAMs are shown to us in the market. When the complete product is delivered to market, the efficiency of each UAMs can be compared by default. Before the complete product is shown to us, the comparative study on efficiency of UAMs is performed under the product cost estimation. The efficiency analysis result reveals that both of Lift & Cruise type and vectored thrust type show good efficiency at the initial stage of product. At the near terms stage, five years later from initial stage end, efficiency gets some change. Vectored thrust type of UAMs show best efficiency at the near term stage of product. Because UAMs will be used in urban area, Seoul is the place where the UAMs will be used first. The flying route from Seoul City Hall to Yongsan Park, National Assembly in Yeouido, and City Airport is no more than 10 km distance. For this short distance route, efficiency will make multi-rotor type UAM be prefered to other types. For long distance route or commuting route, life & cruise type and vectored thrust type of UAMs will be prefered on account of operational efficiency.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.144-160
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• 2022

차세대 이동 수단의 방법으로 도심항공 모빌리티(UAM)에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL(Electric Vertcial Take-Off and Landing)은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로분류된다. 본 연구에서는 새로운 틸트 로터형의 차세대 eVTOL을 기존의 설계 요구 조건에 맞게 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 Open VSP와 XFLR5를 사용하여 공력해석을 진행하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 선정하였으며, 구성품별 중량을 추정하여 최대이륙중량을 예측하였다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.358-367
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• 2020

수도권 지역 직장인들의 평균 출퇴근 시간이 증가하고 도로의 교통혼잡비용이 증가함에 따라 새로운 교통수단의 필요성이 증가하고 있고, 도심항공 모빌리티(UAM)가 그 대안으로 떠오르고 있다. 따라서 본 논문에서는 인구, 교통량, 출퇴근 데이터를 이용하여 서울, 경기 지역에 UAM 수직 이착륙장 위치를 선정하고 운행 경로를 설정하였다. 전기 수직 이착륙 항공기(eVTOL)의 유형을 분석해 UAM에 적합한 추력편향형과 멀티콥터형 eVTOL을 선정하여 설정된 경로를 운행하였을 때 소요시간을 계산하였다. 또한 타 교통수단을 이용하였을 때 소요시간을 UAM 이용 시와 비교 분석하였다. 결과적으로 UAM을 이용한다면 출퇴근 시간이 대폭 줄어들 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.330-336
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• 2023

급격한 도시화는 전 세계적으로 도시화가 빠르게 진행되면서 교통 혼잡 및 환경오염, 소음 공해 등의 도시문제가 대두하고 있으며, 이러한 도시 집중화 현상으로 시간 낭비와 이로 인한 경제적 손실이 발생하고 있다. 이를 해결하기 위한 도심 항공 모빌리티(UAM; Urban Air Mobility)는 3차원 미래형 도시 교통수단으로, 도로·철도·개인교통수단과 연계한(Seamless) 교통서비스(MaaS; Mobility as a Service)로 스마트시티의 중요한 교통축으로 자리 잡을 전망이다. 그러나 2023년 7월 현재, UAM 운용을 위한 공역체계, 버티포트 설계, 항법, 통신 등과 관련된 연구는 활발히 이루어지고 있으나, 조종사 교육·훈련에 대한 개념 정립, 교육·훈련 프로그램에 대한 연구는 거의 이루어지고 있지 않은 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 미국과 유럽의 수직이·착륙(VTOL) 조종사 교육·훈련 프로그램을 SWOT 분석 방법을 통해, 국내 조종사 양성체계에 적합한 방안을 제시하고자 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.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권2호
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• pp.1-6
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• 2022

Recently, the development of UAM, which was named by NASA as an alternative to solve the traffic and environmental problems caused by the rapidly progressing urbanization. When designing UAM, the location of lift fans greatly affects the core technology of the eVTOL type, distributed electric propulsion technology and aerodynamic performance of the vehicle. In this paper, a hybrid UAM model was designed using OpenVSP, an open source aircraft configuration modeling program, and aerodynamic analysis was performed according to the lift fans position change by the vortex lattice method. As a result, it is confirmed that the flight parameters and trailing wakes are stable by fixing the lift fan with the state rotated 0° to the flow direction of the aircraft during cruise flight. Also, OpenVSP is a suitable tool to be used in aircraft configuration modeling and design.