현재 항공기, 자동차 훈련용 시뮬레이터는 지상에 설치된 시뮬레이터에 가상의 상황을 구현하여 교육생에게 다양한 교육훈련 내용을 제공하고 교관은 다른 공간에서 교육훈련에 대한 내용을 모니터링하고 교육훈련에 필요한 내용은 바로 지시하여 교육훈련의 효과를 극대화하고 있다. 하지만 교육생이 실제 항공기나 자동차를 탑승하여 훈련을 진행 할 경우 지상의 교관은 항공기나, 자동차에 대한 내용을 지상에서 모니터링 할 수 없고 교육 종료 후 교육훈련 내용에 대한 평가가 쉽지 않아 교육생에게 양질의 교육이 어렵다. 본 논문에서는 GPS와 9-axis sensor를 탑재한 항공기, 차량에 GPS정보와 sensor 정보를 실시간으로 수집하여 항공기와 차량의 상태를 3D 시뮬레이션 영상을 구현하여 중앙의 관제센터에서 모니터링하여 교육훈련에 활용하고 GPS 정보와 sensor 정보를 파일로 저장하여 교육훈련 종료 후 저장된 GPS정보와 sensor 정보를 다시 3D 영상을 구현하여 교육생과 교관이 교육훈련 내용에 대하여 평가와 분석을 할 수 있는 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하고자 한다.
The flight simulator should be made like a actual flight. For the scene of sight, instrument should show the condition of flight and the pilot should catch the altitude, speed, pose and rate of lift of the airplane. The paper describes 3D flight visual training program of driving airplane in practice. It is for beginners using joystick in PC, implements airplane physical equations. And it uses rendering technology to implement vision parts of flying object.
The flight simulator should be made like a actual flight. For the scene of sight, instrument should show the condition of flight and the pilot should catch the altitude, speed, pose and rate of lift of the airplane. The paper describes 3D flight visual training program of driving airplane in practice. It is for beginners using joystick in PC, implements airplane physical equations. And it uses rendering technology to implement vision parts of flying object.
현재 주요 항공기술 선진국들은 군용기에서 거둔 무인항공기의 성공을 그 성장성과 효용성에 주목하고 민간 부문으로 확대하려는 노력을 경주하고 있으며 그 결과 민간 무인항공기 시장은 2020년 경에는 그 시장규모를 약 88억불에 달할 것으로 보면서 앞으로 가장 유망한 시장의 하나가 될 것으로 예상하고 있다. 그 용도도 원격탐사, 통신중계, 환경감시, 기상관측, 국경감시, 산불감시, 위험지역 정찰, 치안, 교통, 재난구호 지원활동 등 다양한 분야에 걸쳐 있다. 그러나 현재의 항공교통체계는 유인항공기 위주로 운용되고 있는 실정이어서 조종사가가 탑승하지 않는 무인항공기의 등장으로 무인항공기 운용을 고려한 조정이 필요하게 되었으며 그 조정에 필수적으로 수반하는 것이 법제화 작업이다. 현재 무인항공기 운용에 관한 법제화 작업은 전 세계적으로 ICAO가 중심이 되어 표준화 작업을 진행 중에 있으며 미국, 영국, 호주 등 국가는 개별적으로 법 규정을 마련하여 운용 중에 있다. 본 논문에서는 ICAO산하의 무인항공기시스템연구그룹(UASSG)의 활동과 무인항공기 법제화에 앞서가고 있는 미국, 영국, 호주의 법제화를 소개 하였다. 이중 미국의 경우는 2012년 2월14일에 오바마 대통령이 미국의 국가공역에서의 무인항공기를 운용하도록 하는 제반 법령 및 규정을 2015년 9월30일 시한으로 제정하도록 하는 법안에 서명함으로서 가장 적극적이다. 우리나라의 경우는 현재 국내 항공법상의 정의 규정과 비행허가에 관한 일부 사항을 제외하고는 운용에 관한 규정은 거의 전무한 상태라고 할 수 있다. 그러나 현실에 있어서는 군사용 및 민간 무인항공기가 실제 개발 운용되고 있는 실정이며 국토교통부에서는 상업용 민간무인항공기 개발을 우리나라의 항공기 제작 및 수출부문에 있어 가장 국제경쟁력 있는 분야로 보아 적극적으로 추진할 계획이어서 국내적으로도 무인항공기 운용을 위한 제반 사항에 대한 법제화가 필요하게 되었다. 무인항공기 운용을 위한 법제화 작업 중 가장 중요하다고 생각되는 부분은 (1)공역사용, (2)항공종사자 자격인증, (3)무인항공기 감항인증 및 기술기준인증 등 이지만 이외에도 (4)무인항공기 등 관련 사항에 대한 정의 규정, (5)무인항공기의 분류체계, (6)탑재장비 및 탑재서류, (7)통신, (8)비행규칙, (9)무인항공기 항공종사자 교육훈련, (10)보안, (11)보험, (12)기타 법제화가 필요한 사항으로 나누어 법제화 작업이 이루어져야 한다고 본다. 이와 함께 우리나라도 2012년 12월에 UASSG에 참가하였으므로 국제기준의 수립에 능동적이고도 주도적으로 참여하여 국제 사회에 기여함은 물론 무인항공기와 관련된 국제 관련 법령의 동향과 선진국의 사례를 파악하여 무인항공기 운용을 위한 국내 관련 법령을 선진형으로 제정 정비하는 법제화 작업을 병행하여야 할 것으로 본다.
운항승무원은 항공기 운항에 필요한 적합한 자격요건을 충족해야 하며 이를 위해서는 항공기 운항에 필요한 자격요건과 항공기간 유사성 등으로 인해 불필요한 자격요건이 무엇인지 확립되어 있어야 한다. 시카고협약은 국제민간항공에 있어서 가장 기본이 되는 국제조약이며 시카고협약 체약국은 시카고협약 부속서에서 정한 '표준 및 권고방식(SARPs)'에 따라 항공법규를 제정하여 운영 중이며, 안전하고 효율적인 기준 수립 및 적용을 위해 지속적으로 노력하고 있다. 본 논문은 운항승무원의 항공기 2개 형식 운항에 대한 ICAO, 한국, FAA, EASA 등의 국내외 기준의 차이점을 인식하고 이를 토대로 한국의 관련 제도를 개선 보완하고자 한다. 운항승무원의 항공기 2개 형식 운항에 대한 국내외 기준을 비교하면서, 한국의 관련 법규가 국제기준 대비 불합리한 측면이 있어 이를 토대로 개선방안을 제시하였다. 기본적으로 항공기 운영자는 기장 또는 부기장이 동일 형식의 비행기로 90일 내에 적어도 3회의 이륙과 착륙을 행한 경험이 없는 기장 또는 부기장을 해당 항공기를 운항하도록 승무시켜서는 아니 된다. 또한 운항승무원은 모든 운항하는 항공기 형식에 대하여 장비 및 절차에 대한 중요 차이점에 익숙해야 한다. 또한 항공기 운영자는 조종사의 조종 기능 및 비상절차 수행능력이 해당 항공기 형식에서 수행능력이 있도록 적합한 방법으로 심사가 수행되어야 한다. 이와 관련해 정기적으로 기량심사가 수행되어야 한다. 한편 항공기 운영자가 운항승무원에게 항공기 간의 유사성을 토대로 서로 다른 항공기 형식을 운항하도록 하는 경우, 항공당국은 각각의 항공기 형식을 운항하기 위한 면제 요건을 설정하여 적용할 수 있다. 결론적으로 운항승무원이 2개 형식의 항공기를 운항하기 위해서는 해당 형식 항공기 운항을 위한 유효한 자격이 있어야 하며, 이를 위해서는 이에 합당한 훈련프로그램을 이수해야 한다. 따라서 특별히 요건이 면제되거나 요구량을 축소하여 적용할 수 있는 법적 근거가 없는 한, 2개 형식 항공기를 운항하기 위해서는 항공기 형식 간의 유사성을 토대로 적용할 수 있는 진보된 훈련 프로그램이 있음에도 불구하고 각각의 항공기 형식에 필요한 모든 운항자격을 충족해야 한다. 항공기 제작사는 표준비행절차 및 안전운항을 위해 새로 항공기를 개발함에 있어서 항공기 시스템에 대하여 기본적인 틀을 유지하면서 기능을 보완 개선하고 있어 항공기 간에 표준화된 적용이 확대되고 있으며 항공기 간의 차이수준은 점차 줄어들고 있다. 또한 다양한 항공 비즈니스 출현 및 레저용 항공시장의 활성화로 운항승무원이 서로 다른 항공기를 번갈아 운항할 필요성이 점차 높아지고 있다. 그럼에도 불구하고 한국은 운항승무원의 훈련 및 운항자격프로그램과 관련하여 신규도입 항공기에 적용할 항공기 간의 차이수준에 따라 실질적으로 다르게 적용할 수 있는 관련 법규 및 체계가 전무한 상태이며, 2개 형식 이상의 항공기를 운항하기 위한 구체적인 기준은 물론 이와 관련하여 항공안전을 위해 금지하거나 제한하는 기준도 없기 때문에 항공기 운영자의 정책적인 판단에 따를 수밖에 없는 실정이다. 따라서 항공당국은 비행표준평가위원회 제도를 도입하여 비행표준평가를 통해 항공기 간의 차이수준을 분석하고 이를 토대로 운항승무원이 합당한 교육훈련 및 자격요건을 효율적으로 적용할 수 있도록 항공기 간 차이수준별 자격요건체계를 수립하여 적용해야 할 것이다. 이와 관련하여 본 논문에서는 항공기 간의 차이수준 평가 및 2개 형식 이상 항공기 운항에 대한 국내외 항공법규를 고찰하고 합리적인 제도 운영을 위한 몇 가지 개선방안을 제시하였다. 본 논문이 1) 정부, 학계 및 항공사 등 유관부문에서 항공안전증진을 위한 국제 동향을 이해하는데 도움이 되고, 2) 국내 항공법규를 개선하는데 도움을 주고, 3) 아울러, 국제표준 준수 및 항공안전증진에 기여하길 기대한다.
소·중형 산업용 항공기나 초등 훈련기용으로 많이 이용되고 있는 터보프롭 엔진의 성능진단을 위해 선형 GPA 기법을 적용하였다. 대기조건은 지상정지조건으로 하였으며 계측변수의 선정에 따른 오차율을 알아보기 위해 다양한 손상을 가정하였다. 가스터빈 엔진에서 가장 쉽게 발견될 수 있는 성능저하 원인인 압축기 오염과 터빈 부식이 발생하였을 경우를 가정하였다. 다중 손상일 경우 선형 GPA 기법의 신뢰성을 알아보기 위해 압축기에만 오염이 발생하였을 경우, 압축기와 압축기 터빈에 각각 오염과 부식이 발생하였을 경우, 압축기 터빈과 동력터빈에 동시에 부식이 발생하였을 경우, 압축기, 압축기 터빈, 동력터빈이 모두 오염과 부식이 발생하였을 경우를 가정하였다.
소, 중형 상업용 항공기나 초등 훈련기용으로 많이 이용되고 있는 터보프롭엔진의 성능해석을 위한 프로그램을 개발하였다. 대상엔진으로는 국내 최초의 초등훈련기인 KT-1의 추진기관인 PT6A-62엔진을 선정하였고 프로그램의 검증을 위하여 지상정지조건에서의 성능, 고도에 따른 성능 및 비행마하수에 따른 성능, 그리고 고도와 비행마하수를 동시에 고려한 성능 등을 상용 프로그램인 GASTURB 및 제작사에서 제시한 성능데이터와 그 해석결과를 비교하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 비행마하수 0.2, 100% 동력터빈 회전수에서 가스발생기 회전수를 75%에서 105%까지 5% 간격으로 나누어 부분부하 성능해석을 수행하였다. 또한 연료유량의 변화에 대한 천이상태 성능해석도 수행하였다.
본 논문은 군에서 운용중인 대공포 사격 훈련용으로 개발한 무인 표적기용 자동비행시스템 개발에 관한 논문이다. 조종사에 의해 수동으로 운용중인 표적기를 자동화함으로써 조종사 측면에서는 비행업무를 경감시키고, 군 측면에서는 사격훈련 예산절감이라는 장점을 가지게 된다. 현재까지 개발된 대부분의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 항공기 자세를 측정하기 위해 AHRS(Attitude & Heading Reference System)와 IMU(Inertial Measurement Unit)등의 고가의 센서를 장착하고 있지만 이를 장착하고 무인기를 사격훈련용으로 사용하기에는 예산절감이라는 목적에 적합하지 않다. 이에 본 논문은 저가의 센서를 장착하고 자동비행이 가능하도록 저가형 자동비행시스템을 개발하였으며, 자동비행 컴퓨터를 포함한 센서, 전원모듈, 스위칭 모듈, 모니터링 모듈, RC 수신기를 하나의 모듈로 단일화하여 통합형 자동비행시스템을 개발하였다. 또한 비행시험을 통하여 자동비행시스템 성능을 입증하였다.
이 논문의 목적은 항공기 상태가 정상상태에서 공항에 접근 착륙 중 발생한 사고로서 상업용 항공사에서 발생하는 사고를 예방하기위한 지침이 될 수 있는 사고예방 차원에서 중요한 이정표가 될 수 있다. 이 논문의 CFIT 사고의 주요한 분석은 1993년도부터 2002년까지 발생한 사고 중에서 괌사고, 목포사고 및 김해사고를 중점으로 사고원인분석을 실시하였다.CFIT 사고는 운항승무원에 의해서 사고 전에 충분히 인지하지 못하고 있다가 지상 장애물 또는 해면에 충돌하는 사고로 매우 치명적이다. 일반적으로 CFIT 사고는 대부분의 비행 중에 발생할 수 있지만, 보다 많이 발생하는 경우는 착륙중에 발생함으로 더욱 위험하다고 볼 수 있다.이 논문을 통하여 CFIT 사고를 예방하기위하여 운항승무원 교육 및 훈련을 할 필요가 있다고 사료되며 특별히 EGPWS(향상된 지상충돌경고장비)와 같은 장비를 항공기에 장착하기를 추천하며 항공사의 조직문화에 대한 연구가 더욱 요구된다고 판단한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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