• Journal of Platform Technology
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• 제11권6호
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• pp.34-46
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• 2023

자동차 타이어의 휠과 트레드 사이에 탄성중합체 또는 다각형의 스포크를 채우는 방식으로 제작하는 비공기압 타이어는 자동차 관련 학계 및 항공우주 업계의 중요한 연구 주제가 되고 있다. 본 연구에서는 생성형 적대 신경망을 기반으로 비공기압 타이어 디자인을 생성하는 시스템 개발했다. 특히 비공기압 타이어의 종류와 사용 환경, 제작 방식, 공기압 타이어와의 차이점 그리고 스포크 디자인에 따른 하중 전달의 변화 등 디자인에 영향을 미칠만한 변수들에 대한 조사를 실시했다. 이 연구는 OpenCV를 통해 다양한 스포크 형태의 이미지를 만들고, projected GANs에 학습시켜 비공기압 타이어 디자인에 사용될 스포크를 생성했다. 디자인된 비공기압 타이어는 사용 가능 및 불가능으로 레이블링하고, 이를 Vision Transformer 이미지 분류 AI 모델에 학습시켜 분류하도록 하였다. 최종적으로 분류 모델의 평가를 통해 0에 가까운 loss의 수렴, 99%의 정확도를 확인했다. 차후 도형 및 스포크 이미지와 알고리즘을 이용한 디자인이 아닌, 완전 자동화 시스템의 개발과 더 나아가 3D의 물리적 해석 없이 사용 가능한 디자인을 생성하는 것을 목표로 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권10호
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• pp.871-876
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• 2016

생산 초기의 초음속 항공기는 블리드 에어 덕트에 존재하는 생산용 자재의 부가 물질이 가열될 경우 조종실에 타는 냄새와 유사한 비정상적인 냄새가 조종실로 유입된다. 조종사가 이와 같은 냄새를 엔진의 화재와 같은 비상 상황으로 오인하는 것을 방지하기 위해 비정상적인 냄새의 원인 물질은 시험 비행 전에 burn-in test를 통해 제거되어야 한다. 그러나, 현재의 절차의 최고 온도보다 고고도 비행의 최고 온도가 더 높기 때문에 냄새를 완벽히 제거 할 수 없다. 본 논문은 고고도 비행의 열적 상황을 분석하여 개선된 burn-in test 절차를 제시한다. 비연속적인 유량 조절, 단위 시간당 높은 온도 변화율, 응축기와 터빈의 한계 온도 차이 때문에 현재의 절차로는 고고도 조건을 모사하지 못하는 것이 확인되었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 램에어 입구 제어를 통해 연속적 유량 조절이 가능한 burn-in test 절차를 제시하였다. 제시된 방법을 통해 블리드 에어 온도가 지상에서 고고도 비행 조건 이상임을 확인하였으며, 비행 시험을 통해 비정상적인 냄새를 제거할 수 있음을 검증했다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권2호
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• pp.89-99
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• 1997

단섬유강화금속복합재료는 최근 항공기, 자동차산업에 있어서 관심의 대상이 되고 있는 재료중의 하나이나 재료의 제조 및 성형중에 재료내의 기지재 및 강화재의 열팽창계수의 차이로 인해 재료 내부에 발생되는 열적잔류응력으로 인한 재료 특성의 변화로 실제적인 재료 적용상에 많은 문제점들이 보고되고 있다. 이와 같은 금속복합재료의 잔류응력의 평가에는 몇가지 비파괴적 방법이 적용되고 있으나 그 측정에 많은 어려움이 보고되고 있다. 따라서 금속복합재료의 보다 실제적인 응용을 위하여는 이와 같은 열적잔류응력을 평가하기 위한 이론적모델의 확립이 요구된다. 본 연구에 있어서는 비방향성을 가진 강화재가 2차원 평면 상태로 기지재내에 존재하는 단섬유강화금속복합재료에 있어서 재료에 균일한 온도 변화가 주어질 때 기지재와 강화재의 열팽창계수의 차로 인해 재료 내부에 발생하는 열적잔류응력을 평가, 예측하기 위한 이론적 탄성 모델을 확립하고자 한다. 본 연구에서 해석하고자 하는 이론 모델은 Eshelby의 등가 개재물 방법을 토대로 하고 있으며 과거 제안되고 있는 이론모델을 포함하는 보다 일반성을 가지는 해석 모델로서, 이 해석 모델을 이용하여 열적잔류응력에 미치는 강화재의 체적률, 종횡비, 분포 상태, 분포 cut-off 각도들에 대한 각 인자의 영향을 검토하였다. 그 결과 강화재의 체적률, 종횡비, cut-off 각도들이 강화재의 분포 상태보다도 금속복합재료의 열적잔류응력에 미치는 영향이 현저함을 알 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권12호
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• pp.2292-2314
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• 2006

Efficient numerical method is developed for the prediction of aerodynamic noise generation and propagation in low Mach number flows such as aeolian tone noise. The proposed numerical method is based on acoustic/viscous splitting techniques of which acoustic solvers use simplified linearised Euler equations, full linearised Euler equations and nonlinear perturbation equations as acoustic governing equations. All of acoustic equations are forced with immersed surface dipole model which is developed for the efficient computation of aerodynamic noise generation and propagation in low Mach number flows in which dipole source, originating from unsteady pressure fluctuation on a solid surface, is known to be more efficient than quadrupole sources. Multi-scale overset grid technique is also utilized to resolve the complex geometries. Initially, aeolian tone from single cylinder is considered to examine the effects that the immersed surface dipole models combined with the different acoustic governing equations have on the overall accuracy of the method. Then, the current numerical method is applied to the simulation of the aeolian tones from twin cylinders aligned perpendicularly to the mean flow and separated 3 diameters between their centers. In this configuration, symmetric vortices are shed from twin cylinders, which leads to the anti-phase of the lift dipoles and the in-phase of the drag dipoles. Due to these phase differences, the directivity of the fluctuating pressure from the lift dipoles shows the comparable magnitude with that from the drag dipoles at 10 diameters apart from the origin. However, the directivity at 100 diameters shows that the lift-dipole originated noise has larger magnitude than, but still comparable to, that of the drag-dipole one. Comparison of the numerical results with and without mean flow effects on the acoustic wave emphasizes the effects of the sheared background flows around the cylinders on the propagating acoustic waves, which is not generally considered by the classic acoustic analogy methods. Through the comparison of the results using the immersed surface dipole models with those using point sources, it is demonstrated that the current methods can allow for the complex interactions between the acoustic wave and the solid wall and the effects of the mean flow on the acoustic waves.

• 유통과학연구
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• 제14권5호
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• pp.51-57
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• 2016

Purpose - In the year of 2015 and 2016, one of the items that got attention in CES was a drone. It has been 100 years since a drone emerged, but most were used for military purposes. As its use became diverse as of 2010, it got attention of the general public. In Korea, it was in 2011 that a drone was known to the public through an aerial video shooting for television program. This study tried to come up with suggestions by comparing domestic with overseas cases, and tried to consider the related technologies and systems with applying the role of drones in logistics service. Research design, data, and methodology - The overseas cases were regarded as drone's logistical purpose. The Prime Air service by US Amazon is still not commercialized and under pre-testing due to Federal Aviation Regulations, although it started in 2013. In Germany, DHL succeeded in delivering service testing which is called Parcelcopter, but it is not commercialized yet. Other than these, there are more attempts to prepare logistics service in China with Taobao, in France with Geopost's test, and in Africa. In Korea, CJ Korea Express tested delivery with a self-developed drone Results - In order to study for utilizing drones for logistics as the prerequisites, some overseas and domestic cases, which are currently considered, were reviewed. Also, the technologies and institutional requirements to commercialize drones for logistical purpose were reviewed. The reasons for using drones in logistics is to ensure the price competitiveness by reducing cost. The empirical test also will be needed because drone pilot areas are designated by ministry of land, infrastructure and transport. Conclusions - In order to utilize drones in logistics and foster the industry, this study would like to suggest the followings. First of all, size of drones for logistics needs to be fixed and their operating system should be standardized. Centralized investment resources are needed through standardization to ensure the market occupancy. Secondly, it is necessary to get the converged businesses that do research, develop and commercialize drones with the investment of private sector. Example can be found in Korea aerospace Industries. We can respond to the rapid growth of the market with intensive investing by integrating the private sector investment. Thirdly, institutional arrangements are needed to be established quickly. In the case of high-technologies like drones, institutional support often does not follow the rapid development of the technology. The problems can be found in securing drones-only airspace, creating drone-specialized pilot's license, matters related to remote controller and complementary regulations for drones in Aviation Act. If these regulations are not prepared or complemented at the right timing, technologies cannot be commercialized even though the development is completed. Fourthly, there is a need to secure the transparency regarding possible privacy and personal information protection problem while operating drones. Finally, in order to foster this new industry, government should focus on supporting R&D more in the long term than short term outcomes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.640-646
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• 2017

T-50 계열 항공기는 비행 전 지상에서 비상동력계통 작동 점검을 위해 보조동력장치 GEN TEST를 수행하게 된다. 만일 GEN TEST 수행 중 비상동력계통에 전원이 정상적으로 공급되지 않을 경우 ECU의 응답 신호를 통해 보조동력장치가 자동으로 꺼지는 현상이 발생하게 되며, 지상에서 비상동력계통 작동 점검이 정상적으로 이루어지지 않을 경우 더 이상 비행을 할 수 없기 때문에 해당 결함은 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. ECU에서 식별된 결함코드는 인버터 결함으로 판별되었으나 인버터 교체 이후에도 동일한 결함이 지속적으로 반복되었다. 본 논문은 인버터가 특정 시간 안에 전압을 생성시키지 못 할 경우 ECU에서는 결함으로 식별되는 것이 확인되었으며, 보조/비상동력계통의, BSG, ESC, 및 ECU의 응답특성을 분석하여 개선된 방법을 제시한다. 또한, 개선된 방법에 대한 검증을 통해 비상동력계통 출력 요구시간 범위 안에 인버터 출력이 정상적으로 생성되는 것을 확인하였으며, 이를 통해 비행전 지상에서 GEN TEST 수행 시 보조동력장치 자동 꺼짐 현상을 효과적으로 예방 할 수 있음을 확인 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.230-242
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• 2017

국회는 2017년 3월 30일 제조물책임법 일부개정법률안을 국회본회의에서 통과로 인해 제조물 소송비용의 부담이 대폭 증가할 것으로 예상된다. 정부법무공단은 2017년 3월 14일자로 수리온 헬기 4호기 추락사고에 대하여 군용항공기제작사인 한국항공우주산업(주)와 한화테크윈에게 하자담보책임과 채무불이행, 제조물책임법으로 손해배상 청구소송을 제기하였다. 미국은 1970년대 중반에 제조물책임보험이 적용되지 않는 군용항공기제작사의 책임한계에 대하여 학계와 법조계에서 많은 논란이 있었으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 도입된 법리가 정부계약자항변(GCD; government contractor defense)이라는 법 이론이며, GCD가 확립된 대표적인 사례는 Boyle v. United Technologies Corporation이다. 군용항공기 제작사가 높은 제조물책임보험을 들 수 없고, 방산원가에도 제조물책임보험료를 반영시키지 않는 현실에서 우리나라의 군용항공기제작사는 사고 시 손해배상으로 인한 위기에 직면하고 있는 것이 현실이다. 우리나라도 미국의 정부계약자 법리를 연구하여, '국가를 당사자로 하는 계약에 관한 법률'을 개정하는 방안을 찾아야 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.363-368
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• 2016

고장으로 인한 사고 등으로 막대한 피해를 초래할 수 있어 안전성이 중요시 되는 시스템을 안전중시 시스템이라고 한다. 시스템의 대형화, 복잡도 증가 및 무인화 운영 등으로 인해서 안전 위해 요소가 증가하고 있기 때문에 안전성 확보는 국방 및 다양한 산업분야에서 중요한 문제가 되었다. 이러한 이유로 미 국방부와 IEC 등 국제표준기구 등에서는 안전 관련 표준을 만들어서 안전성 확보의 강조 및 시스템 설계와 안전성 분석의 연계를 제시하고 있다. 또한 많은 연구들에서 안전성 분석 활동이 반영된 시스템 설계 프로세스, 방법론 및 도구가 개발되고 있다. 하지만 현재까지 제시된 시스템 설계와 안전성 분석의 통합 프로세스는 각 계층 수준에 존재하는 시스템 설계 정보를 어떻게 활용하는지 명확하게 제시하지 하지 못했다. 그 결과, 체계적인 방식으로 위험원을 식별하는데 어려움이 따르게 되었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 각 계층 수준의 시스템 설계 정보를 기반으로 위험원을 식별하여 안전성을 향상 시키고, 여러 산업 분야에 적용 가능한 시스템 설계와 안전성 분석 활동의 통합 모델을 생성했다. 통합 모델이 체계적으로 안전성 분석을 수행할 수 있는 것을 보여주기 위해서 자동차 시스템을 대상으로 적용한 연구결과를 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.874-880
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• 2019

본 논문에서는 무인기의 경로 계획을 위한 맵 분할 방법론 중 하나인 Visibility Graph를 산악지형, 방공망, 그리고 레이더 등의 장애물이 존재하는 실제적인 3차원 환경에서 효율적으로 사용하기 위한 방안에 대해 서술한다. 기존의 가시성 그래프는 빌딩 사이를 주행하는 자율주행 자동차와 같이 주로 2차원 환경에서 간단한 형상의 장애물에 대해 연구되어왔다. 무인기 분야에서 사용하기 위해서는 고도 변화를 위해 3차원 가시성 그래프가 적용되어야 하는데, 3차원 가시성 그래프의 경우 2차원 환경에 비해 가시성을 판단해야 하는 노드 쌍이 매우 많아진다. 이에 더해 복잡한 다각형으로 이루어진 산악 지형은 가시성 그래프의 계산 시간을 더욱 상승시키는 요인으로 작용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 맵을 일정 고도로 분할하는 계층형 가시성 그래프 방식을 기반으로 복잡한 산악 지형을 Convex Hull 개념을 활용하여 노드 수를 감소시켜 계산 시간을 줄이는 방법에 대해 서술하며, 노드 수를 감소시키지 않은 상태와의 계산 시간을 비교한 결과 계산 시간이 약 99.5% 감소하였음을 확인하였다.

• 천문학논총
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• 제24권1호
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• pp.53-64
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• 2009

MIRIS is the main payload of the STSAT-3 (Science and Technology Satellite 3) and the first infrared space telescope for astronomical observation in Korea. MIRIS space observation camera (SOC) covers the observation wavelength from $0.9{\mu}m$ to $2.0{\mu}m$ with a wide field of view $3.67^{\circ}\times3.67^{\circ}$. The PICNIC HgCdTe detector in a cold box is cooled down below 100K by a micro Stirling cooler of which cooling capacity is 220mW at 77K. MIRIS SOC adopts passive cooling technique to chill the telescope below 200 K by pointing to the deep space (3K). The cooling mechanism employs a radiator, a Winston cone baffle, a thermal shield, MLI (Multi Layer Insulation) of 30 layers, and GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) pipe support in the system. Optomechanical analysis was made in order to estimate and compensate possible stresses from the thermal contraction of mounting parts at cryogenic temperatures. Finite Element Analysis (FEA) of mechanical structure was also conducted to ensure safety and stability in launching environments and in orbit. MIRIS SOC will mainly perform Galactic plane survey with narrow band filters (Pa $\alpha$ and Pa $\alpha$ continuum) and CIB (Cosmic Infrared Background) observation with wide band filters (I and H) driven by a cryogenic stepping motor.