항공우주산업은 국가 안보에 직결되는 기간산업이며 기술파급효과가 높은 첨단산업으로서 규모의 경제 실현 및 정부 주도의 체계적 발전전략 수립을 위하여 국내 항공업체간 통합 필요성이 제기된다. 이에 따라 설립된 한국항공우주산업주식회사(KAI)는 국내 유일의 위성 체계종합업체로서 정부 사업의 주 계약업체로 성장, 국내 항공기/우주 시스템 개발 산업을 선도해온 리딩 컴퍼니이며, 알아주는 유망기업으로서 항공우주산업발전에 크게 일조하고 있는 회사이다. 한국항공우주산업주식회사가 추진하고 있는 주요 산업과 그 동안의 업적, 발전방향에 대하여 살펴보았다.
현재 국내의 무인항공기 기술은 첨단성과 산업 경쟁력 측면에서 모두 항공 선진국에 비해 뒤쳐져 있지만 무인항공기를 기존의 유인 항공 체계에 편입하고 산업에 응용하고자 하는 세계적 노력을 방관만 할 수 없는 실정이다. 무인항공기는 기존의 항공 체계에 비교적 새로운 시스템이지만, ICAO는 체약국들과 항공업계가 무인항공시스템을 좀 더 이해하고 활용을 촉진할 수 있도록 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 무인항공기시스템을 원격조종항공기시스템(RPAS)과 기타의 무인항공기시스템으로 분류하고, 가까운 장래에 RPAS를 유인항공기 영역에 통합해서 운용하기 위한 표준화 작업을 선도하고 있다. 이러한 취지에서 ICAO는 RPAS의 글로벌 운용을 위한 표준화를 추진하게 되었고, 본 연구에서는 ICAO 표준화 활동을 포함한 국내 RPAS 인증체계 구축 전략 연구를 수행하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 RPAS 안전에 대한 국내외 규제 프레임워크를 분석하고 국내 RPAS 인증 체계 구축을 위한 전략을 제시하였다.
항공기 체계부에서는 연구개발 과정에서 발생되는 기술자료에 대해서 데이터베이스 관리시스템을 이용하여 체계적으로 관리하는 기술자료 관리시스템을 운용하였으며, 수행중인 항공기 개발 사업에 프로젝트별로 연구개발 기술자료를 관리하였다. 그러나 사업별로 분리하여 사용자 관리 및 기술자료를 관리함에 따라 업무메모 워크플로 및 기술자료 검색 등에 문제점을 야기하였으며, 이에 따라 사업별 기술자료 관리시스템을 통합 관리할 수 있는 웹기반 통합기술정보시스템을 개발하였다. 본 시스템의 구축 및 운용으로 사용자 및 권한을 관리하여 사업별로 접근할 수 있고, 통합기술정보시스템의 통합 화면에서 각 사용자별로 필요한 업무메모 워크플로 및 기술자료 검색을 효율적으로 수행할 수 있어 사업별 기술자료 관리 및 활용 등 연구 생산성을 극대화하였다.
무인항공기를 비롯한 도심항공교통을 위한 수직이착륙 항공기와 같은 신기술 항공기를 기존의 국가공역 시스템에 통합하려는 다양한 노력이 시도되고 있다. 새로운 항공기의 안전한 정착을 위해서는 기술적인 개발뿐 아니라 관련 규제에 대한 마련 또한 중요하며, 이를 위해서는 해외 감항당국의 동향을 면밀히 살펴보고 연구하는 과정이 필수적이라고 할 수 있다. 이러한 신기술 항공기의 등장에 따른 관련 법규와 관련하여 최근 유럽의 EASA가 빠른 움직임을 보이고 있으나 EU 법령체계 외에도 EASA 규정의 복잡성으로 인해서 이에 대한 이해 수준은 상대적으로 다소 미흡한 것으로 보인다. 이를 감안하여 본 논문에서는 EASA 규정의 기반이 되는 EU 법령체계에 대한 이해와 함께 EASA 무인항공기 관련 규정에 대한 사례를 분석하고 이를 통해서 무인항공기를 중심으로 국내 관련 항공법의 발전 방향에 기여하고자 한다.
본 논문은 지상지원과 지상관제의 기능을 결합한 무인항공기의 비행시험을 위한 통합형 지상지원시스템(Ground support system)에 대한 설계 및 개발에 관해 기술한다. 통합비행시험은 비행체의 성능을 검증하기 위한 필수적인 절차이다. 개발한 통합형 지상지원시스템은 비행시험에 필요한 인적 물적 자원과 시간을 절감하고 비행시험의 체계적인 준비와 진행을 하기 위한 인프라로써 비행시험의 제반 사항을 갖추어 지상관제, 통신, 발전, 장비의 수송, 수리와 유지 등이 가능하며 소규모 연구소에서 2~3명의 인원으로 운용하기에 적합한 수준이다.
2011년 9월 알카에다 추종자가 단독으로 무인항공기에 폭약을 탑재하여 미 국방부와 의사당을 공격하려는 테러계획을 세웠다가 사전에 적발되었다. 또한 미국의 고성능 무인항공기 '센티널'의 기술이 2011년 말에 이란에게 유출되는 사고가 발생되었다. 테러세력이 무인항공기를 테러에 이용할 날이 머지않은 것이다. 본 연구의 목적은 무인항공기의 개념 이해와 지난 9월에 발생한 워싱턴 무인항공기 테러기도 사건 분석을 통해서 궁극적으로는 무인항공기를 이용한 테러에 대한 대응방안을 제언하여 제2의 9.11테러와 같은 대규모 인명피해를 사전에 예방하는 것이다. 세부적으로 본 연구에서는 무인항공기 테러의 첫 번째 대응방안으로 현행 항공법 등 관련 법률에서 무인항공기의 정의 및 분류, 처벌 조항에 대한 수정 및 신설을 제안하였다. 무인항공기의 급속한 발전 속도에 적절하게 부합하지 못하는 현행 관련 법령을 신설 및 개정하여 테러세력에게 경각심을 부여하고, 나아가 무인항공기 테러발생시 처벌 근거를 명확히 하여 일벌백계할 수 있는 제도적 장치를 마련해야 하는 것이다. 또한 현재 전 세계적으로 실시하고 있는 이원화된 공역운용 체계상으로는 신고 되지 않는 무인항공기의 공역 침범에 대한 사전인지 및 통제가 불가능하다. 이러한 취약성을 인식하고 본 연구에서 무인항공기 테러의 두 번째 대응방안으로 무인항공기와 유인항공기의 공역통합 운영을 제언하였다. 체계적인 공역통합 운용은 사전에 신고 되지 않거나 경로를 이탈한 유 무인 항공기를 적절하게 통제함으로써 항공기를 이용한 테러 기도를 미연에 방지할 수 있을 것이다.
본 논문은 유/무인 항공기 복합운용체계 검증을 위한 시뮬레이션 환경 구축 및 통합 시험에 대하여 다룬다. 유/무인 항공기 지상 시뮬레이션 환경 구축을 위해서 유인기용 시뮬레이터인 X-Plane과 무인기용 시뮬레이터 HILS를 연동하여 상호 복합운영이 가능한지 시뮬레이션으로 검증하였다. 실제 비행시험 전 유/무인 항공기 및 지상통제실 간 C Band 및 UHF 채널을 이용한 통신 가능성을 확인하기 위하여 통신장비를 제작하고 유인 항공기를 이용한 검증을 수행하였다.
항공기 엔진 체계의 신뢰성과 안전성을 분석하는 것은 RAM 분석이라고 한다. RAM은 제작자가 개발한 시스템의 지속가능성 혹은 그 체계의 수명주기비용(Lice Cycle Cost)에 중대한 영향을 줄 수 있는 시스템 설계특성을 의미한다. 또한 RAM은 시스템이 개발될 당시에 의도된 임무를 수행할 수 있는 능력 혹은 임수수행을 성공할 수 있도록 담보하는 중요한 역할을 한다. RAM은 1970년대 이후 미국 군수분야에서는 군수지원성분석(LSA, Logistic Support Analysis) 과 밀접히 연계되어 활용되어 왔으며, RAM과 LSA를 통합하여 종합군수지원체계(ILS, Integrated Logistics Support)라고 부른다. 본 연구에서는 항공기 엔진에 대한 신뢰성 분석에 Weibull 분포를 활용하였다. Weibull 분포는 2개의 변수 적용에서 다음과 같이 정의된다. 변수가 그 계의 어떤 값을 나타내느냐에 따라 분포도 곡선의 특성 의미는 변수에 의존된다. 예를 들어 시험성적, 사회적 특성을 표현하는 인지도, 산업 제품의 고장이나 결함을 나타내는 고장관련 모수(변수) 등에 따라 그 특징을 나타내게 된다. 항공기 엔진의 신뢰성 분석을 통해 항공기 엔진의 수명 판단이 가능해졌으며 임무 불가능 수준의 In-Flight Shut-Down 비율이 현격히 감소됨을 확인할 수 있었다.
In this study, the correlation analysis between total system error and environmental factor variables was performed to confirm the effect on the performance of the integrated navigation system by various environmental factors. To collect flight data of hybrid vertical take-off and landing UAVs, scenarios including various turning sections and straight sections such as left turn, right turn, turning rate, and path change angle were selected, and environmental data of wind direction, wind speed, temperature, air pressure, and humidity were collected in real time through weather station. As a result of the correlation analysis between the collected flight data and environmental data, it was concluded that the performance of the integrated navigation system by environmental factors within the collected data was not significant affected and was robust.
미래의 4차원 교전 개념은 항공기, 수상함, 잠수함 및 육상기지로부터 미사일에 의한 동시다발적인 원거리 정밀 공격능력으로 특징지어지는 위협특성과 함정자체의 센서와 무기의 능력향상으로 인한 전투공간의 확대에서 비롯된다고 볼수 있습니다. 그러나 이러한 전장환경의 변화는 표적의 조기탐지 및 식별, 전투공간 확대로 인해 그 수량이 폭발적으로 증가되는 정보의 처리, 제한된 함정자원을 활용하여 자함의 생존성을 극대화시켜야 하는 문제를 야기시키게 되었으며, 이와 같은 문제를 해결하고자 제시된 대안이 통합 전투체계의 개발인 것입니다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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