• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.93-100
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• 2006

현대의 고성능 전투기에 탑재되어 있는 전기식 비행제어계통(Digital Fly-By-Wire Flight Control System)은 항공기 조종면의 고장으로 인해 발생할 수 있는 항공기의 안정성을 보장하기 위해 조종면 형상 재구성 모드(Control Surface Reconfiguration Mode)가 설계되어 있다. T-50 제어법칙에는 단일 조종면이 고장 났을 경우, 정상작동중인 나머지 조종면을 이용하여 항공기를 원활히 조종할 수 있도록 형상 재구성 모드가 적용되어 있다. 본 논문에서는 항공기 운용 시 발생할 수 있는 조종면 결함으로 인해 형상 재구성 모드 제어법칙이 적용되었을 경우, 착륙외장형상에서 항공기 안정성을 해석하기 위하여 선형해석(Linear Analysis)을 수행하였다 그리고 착륙에 대한 비행성(Flying Quality) 저하여부를 판단하기 위해, HQS(Handling Quality Simulator)를 이용하여 조종사 시뮬레이션을 수행하였다. 해석결과, 조종면 고장으로 인해 제어법칙이 형상 재구성 모드로 전환될 경우, 항공기의 조종성 및 비행성의 저하가 다소 발생하였지만, HQS 조종사 시뮬레이션 결과 착륙과정에서는 비행성 요구도인 Level 1을 만족할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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• pp.499-502
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• 2011

중형급 회전익 항공기는 약 5,000여종의 주요기능 부품이 사용된다. 이들 주요 기능부품은 항공기에 장착되기 위해 최적화설계로 목표중량을 달성하고, 요구성능을 상회하여야 한다. 따라서 항공기 기능부품은 개발비를 제외하고도, 동종의 자동차 부품에 비해 약 100배 이상의 양산 단가 구조과 막대한 개발비가 소요된다. 이와 같은 구성품 개발에 있어 개발비를 절감하는 기술관리 수단중 하나가 형상관리이며, 형상관리 체계의 수립은 사업의 성패에 중요요인으로 작용하고, 군사규격에 의거 항공분야 개발사업의 형상관리체계 수립이 요구된다. 본 연구에서는 다양한 민군겸용 구성품 국산화 개발에 적합한 형상관리 체계를 제안하고, 제안된 형상관리 체제를 구축 운용하여, 성공적인 민군겸용 구성품 형상관리가 수행되었음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.467-476
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• 2010

본 연구에서는 개념 설계 과정에서 항공 인증 규정 및 의사결정모델을 이용하여 최적화 문제 구성과 항공기 기준형상을 선정하는 프로세스를 정립하고, 이를 소형제트항공기에 적용하였다. 항공기 안전성을 보장하기 위한 최소안전 요구조건인 항공 인증 규정은 항공기 설계 초기단계에서부터 고려되어야 하는 사항으로 반드시 만족해야 한다. 인증 규정 및 사용자 요구도 분석 후, 산업공학기법인 Affinity Diagram, Nested Column Diagram, Quality Function Deployment (QFD), Pugh Concept Selection Matrix와 같은 의사결정모델을 사용하여 alternative 형상군에 대한 평가를 수행하였다. 그 후 Best alternative 형상에 대한 설계가능영역 분석을 통해 항공 인증 규정에 적합하고 객관적인 문제 구성 및 항공기 기준형상을 도출 할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.9-15
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• 2005

국방과학연구소 풍동실험실에서는 회전익 항공기 개발에 소요되는 관련 풍동시험 기법의 확립과 형상연구 관련 시험자료의 확보를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구는 회전익 항공기 동체구성품의 형상조합에 따른 항력증분과 안정성 평가를 위한 공기역학적 특성의 추출을 목적으로 하였으며, 풍동시험에는 모듈화된 1:8 축척의 회전익 항공기 동체형상과 500 rpm으로 회전하는 로터허브의 부분모형이 사용되었다. 시험결과들을 기존의 유사 항공기 시험결과들과 비교하였으며, 기존 연구결과들과 잘 부합됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.575-580
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• 2007

카나드 형상 고기동 항공기의 개념 설계 단계에서 높은 받음각 항공기 정적 안정성 분석을 위해 저속 소형 풍동시험을 수행하였다. 본 연구에서는 1/50축척의 일반적인 카나드-동체-날개 형상을 소형 풍동시험 모델로 사용하였다. 높은 받음각 비선형특성을 포함한 정적 안정성을 분석하기 위하여 카나드 굽힘에 따른 수직 꼬리 날개 효과를 분석하였다. 또한 높은 받음각에서 Nose Chine 효과를 분석하였다. 실험 연구에서 얻은 결과를 토대로 카나드 형상 항공기 높은 받음각 정적 안정성에 미치는 형상 변화 효과를 분석할 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제1권2호
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• pp.1-10
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• 2002

본 연구에서는 전진익 소형기 항공기 형상에 대한 공력해석을 수행하였다. 전진익 소형 항공기는 주익의 평면형상이 후퇴각을 가진 스트레이크(strake) 형태의 안쪽(inboard) 날개와, 전진각을 가진 바깥쪽(outboard) 날개가 결합되어 있는 형태로 구성되어 있다. 이와 같은 두개의 다른 형태의 날개 평면형상의 결합으로 킹크(kink)로 정의되는 날개의 불연속선이 존재하게 되어, 이 부분에 의한 날개 공력특성의 면밀한 분석이 요구되었다. 전진익 소형 항공기에 대한 기본적 공력계수의 산출 및 유동해석은 해석방법 간의 차이에서 기인하는 정확도를 분석하기 위해 4가지의 방법으로 계산을 수행하였다. 항공기 형상에 대한 격자생성의 용이성을 위해 중첩격자기법(Chimera grid)을 적용하였다. 본 해석을 통하여 전진익 소형기 형상에 대한 기본적인 공력계수의 도출과 함께 주익에 대한 공력특성이 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.448-454
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• 2020

본 연구는 항공기 운용 중 발생하는 구조결함의 원인을 규명하고 개선형상에 대한 구조 건전성을 확인하고자 한다. 항공기 균열은 Bulkhead 체결구조로서 연료탱크 경계 Web 파열로 인한 연료누유 현상에서 식별되었다. 균열의 특성을 확인하기 위해 파단면을 분석하였고 반복하중에 의해 균열이 진전되어 최종 파단으로 이어지는 피로파괴로 판단하였다. 또한 다중 시작점에서 균열이 시작되는 것으로 소재의 결함이 균열의 주요 원인으로 판단되지 않는다. 항공기 운용 중 발생하는 기동하중에 대한 균열 영향을 확인하기 위해 항공기 지상 및 비행시험을 통해 분석을 수행하였다. 항공기 운용 중 균열 부위의 하중 측정 데이터와 항공기 설계하중과의 비교를 통한 분석 결과 측정하중은 설계 대비 30% 수준으로 파손을 유발할 수준은 아니라고 판단하였다. 항공기 운용 시 진동하중의 원인으로 조립 및 단품 제작공차가 최대 0.06inch 발생할 수 있는 Gap을 검토하였고, 분석결과 균열부위에서 큰 응력인 약 32ksi가 발생하였다. 또한 Pre-Load에 의해 M.S.(Margin of Safety)가 +0.71에서 +0.34로 약 50%이상 감소되는 것으로 확인되어 항공기 설계 하중과 조합 시 균열 가능성이 급격히 증가하였다. 따라서 항공기 균열부위에 대하여 구조 보강 및 Gap 제거를 통해 결함을 개선하였다. 개선형상에 대하여 구조강도 해석 결과 Bulkhead는 허용응력 대비 M.S.가 약 +0.88이고 Fitting 형상은 약 +0.48로서 충분한 마진이 확보되었다. 또한 수명해석 결과 형상 개선 전 수명인 약3,600 시간 대비 개선형상은 약84,000 시간으로서 항공기 설계수명 대비 구조건전성을 확인하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.331-336
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• 2013

본 연구에서는 인간동력 항공기의 주익에 적용할 에어포일 형상에 대한 공력 특성을 파악하였다. 인간동력 항공기 날개에 적용하기에 적절한 에어포일을 조사하였으며, DAE11, DAE21, DAE31, SG6043 익형에 대하여 전산유체해석 프로그램인 EDISON_CFD를 통하여 비교하였다. 인간동력 항공기의 낮은 비행속도를 감안하여 $6{\times}10^5$의 저 레이놀즈수에서 받음각에 따른 양력계수, 항력계수, 양항비 등을 얻어내어 상호 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 인간동력 항공기 주익에 적용할 저 레이놀즈 에어포일 형상을 최종적으로 선택할 수 있는 근거 자료를 확보하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.984-991
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• 2009

본 연구에서는 충격파 및 유동박리효과를 고려하여 항공기 동체-날개 형상(DLR-F4)에 대한 천음속 공탄성 응답해석을 수행하였다. 시간 영역에서 전산유체역학, 유한요소모델 및 전산구조동역학 기법을 활용한 유체-구조 연계시스템을 적용하여 공탄성 해석을 수행 하였으며, 이를 이용하여 비행체의 설계에 정확하고 유용한 결과를 제시할 수 있다. 천음속 영역에서 항공기 동체-날개 형상에 대해 비선형 비정상 공력해석을 수행하기 위하여 6면체 구조 격자를 생성하였고, Navier-Stokes 방정식을 적용하였다. 항공기 동체-날개 형상의 정적 및 동적 공탄성 응답 특성을 파악하였고, 항공기 설계 및 시험 연구자에게 실제적이고 유용한 결과를 제시할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권5호
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• pp.34-41
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• 2023

본 논문은 최근 각광받고 있는 소형 무인항공기에 결빙효과와 윙락 불확실성을 적용하고 여러 제어기법을 활용하여 자세 제어 시뮬레이션 수행하였으며 그 결과를 다룬다. 먼저 선정 기체인 BWB 형태의 소형 무인 항공기인 Skywalker X8 기체의 기본 형상과 결빙효과가 적용된 형상에 대하여 선형화를 수행하였다. 이후 MATLAB SimulinkⓇ를 활용하여 외란 관측기 기반 PID 제어, 모델 참조 적응 제어, 모델 예측 제어기법을 사용하여 기본 형상과 결빙효과가 적용된 형상에 대하여 roll 및 pitch 자세 제어 시뮬레이션을 수행한다. 또한, 기존 연구에서 진행되지 않았던 윙락 불확실성을 결빙이 적용된 형상에 동시 적용하여 시뮬레이션을 수행하였으며 각 제어기법의 성능을 비교 분석하였다.