본 논문은 항공기 지상이동유도 및 통제 시스템(A-SMGCS)의 소프트웨어를 개발하기 위해 CNS/ATM 분야의 지상용 항공장비 소프트웨어 표준인 DO-278A를 적용한 사례를 제시하였다. DO-278A를 적용하기 위해 필요한 고려사항들을 기술하였으며, DO-278A에 명시된 프로세스 혹은 요건들을 테일러링한 방법에 대해 상세히 논의하였고, 테일러링된 결과에 대해 설명하였다. 그리고 DO-278A를 처음 적용하여 개발하고자 할 때 발생할 수 있는 사항들과 DO-278A를 적용하면서 발생했던 문제점들이나 이슈사항들을 정리하였다. 결론으로 DO-278A를 적용하면서 시행착오를 줄이기 위해 반드시 고려되어야 하는 교훈들을 설명하였으며 이러한 문제점들이나 이슈사항들을 해결하기 위한 방법을 제시하였다.
산업현장에서 사용되는 회전기기의 원활한 작동 및 수명연장을 위해서는 설비진단이 필수적이다. 다양한 설비진단의 방법 중 진동진단은 다른 진단방법과 비교하여 불평형(unbalance), 축정렬 불량(misalignment), 베어링 결함(bearing fault), 기어 손상(worn gears), 소음(noise), 공진(resonance) 등 대부분의 초기 결함을 발견할 수 있다. 따라서, 진동분석은 산업현장에서 가장 범용적으로 사용되는 설비진단 방법이며, 설비의 상태를 기반으로 관리하는 예지보전(PdM) 기술로 유용하게 활용된다. 하지만, 진동진단 방법은 기준을 근거로 경험에 의존하여 수행되기 때문에 전문가에 의하여 진행된다. 따라서, 기존에 경험에 의존하여 수행하는 진동진단 방법을 지식화된 코드체계로 구축하여 누구나 쉽게 결함을 판단할 수 있는 시스템을 구축하여 설비의 신뢰성 구축에 기여하고자 한다. 진동측정에 대한 ISO-20816 기준을 근거로 알고리즘을 개발하였고, 석유화학공장 압축기, 수소충전소, 산업용 기계 등 다양한 실증현장에서 진동을 측정한 결과와 개발 시스템을 활용하여 분석한 결과를 비교하여 신뢰성을 검증하였다. 개발된 알고리즘을 통하여 산업현장에서 누구나 회전기기의 상태를 진단하고 결함을 조기에 파악하여 정확한 교체시점에 부품을 교체할 수 있는 예측유지보수(PdM)기술에 기여할 수 있다. 나아가, 정유산업시설, 운송, 생산 시설, 항공시설 등 다양한 산업현장에 적용 시 회전기기의 고장으로 인한 유지보수 비용과 다운타임(down time)의 절감에 이바지할수 있를 것으로 기대된다.
항공용 소프트웨어의 규모가 커짐에 따라 기능적 확장, 효율적인 개발 및 코드의 재사용을 위하여 객체지향 기술의 사용이 증가하고 있으나, 그 검증방안은 기존의 절차지향 프로그램 관점으로 수행되고 있다. 본 논문에서는 객체지향 기술의 특징과 객체지향 언어의 기능적 특징에서 파생되는 취약점들을 분석하고 객체지향기술이 적용된 항공용 소프트웨어의 기능 안전 무결성을 보장하기 위한 소프트웨어 개발단계(Design, Coding, Test)별 적용 가능한 검증 방안을 제시한다. 또한, 비행제어 소프트웨어 구현에 사용되는 오픈소스인 PX4에 정적분석 자동화 도구인 LDRA를 적용하여 제시한 단계별 검증 방안 중 정적분석 결과의 의미를 분석하였다.
최근 국내외 무인기 시장이 급속도로 성장하고 UAM과 같은 도심 내 UAV 운용의 중요성이 증가함에 따라 UAV의 고장으로 인한 인명 및 재산 피해에 대한 안전 관리 및 규제 체계가 부각되고 있다. 본 연구에서는 안전한 UAM 비행 경로 계획을 위해 운용 지역의 위험을 평가하는 위험 비용 모델들을 비교 분석하고, 각 모델의 주요 한계점을 식별하여 향후 모델 개발 시 고려해야 할 사항들을 도출하였다. 본 연구는 UAM 운용의 안전성 향상을 위한 기초적인 모델을 제공함으로써, UAM 비행 경로 계획 관련 분야의 기술적 개선과 정책 결정에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.
본 연구는 우리나라의 자동차산업, 조선업 등 일부 중공업이 세계적으로 높은 수준의 생산규모와 기술수준을 달성한 것에 비해 상대적으로 발전이 저조한 항공기산업을 육성하기 위해서는 어떠한 법적, 정책적 사안의 개선이 필요한지에 대해 알아보는데 그 의의가 있다. 우리나라의 항공기산업이 여타 산업에 비해 저조한 성장세를 보이고 있는데 국가 경제규모를 비롯하여 관련 산업의 발달 수준, 항공기 기술 수준, 항공기 제조 수요 등의 변수를 적절히 사용할 수 있는 시장구조를 구축하지 못했기 때문이라고 볼 수 있다. 대부분의 산업은 경쟁체제의 시장구조 하에 민간이 주도하여 성장하지만, 항공기산업과 같은 중공업은 막대한 규모의 초기 투자비용과 높은 기술력, 충분한 양의 수요를 확보하여야만 최소한의 경제성을 유지할 수 있기에 불완전경쟁체제의 시장구조 하에 정부가 주도하여 성장하는 것이 일반적이다. 이에 우리나라의 항공기산업은 군 수요를 중심으로 하는 군용 항공기를 개발하고 양산하는 것에 집중되어 있었으나, 미국과의 BASA(Bilateral Aviation Safety Agreement; 상호항공안전협정)를 체결함으로써 분위기의 반전을 도모하였다. 이에 차세대 중형항공기 개발 사업을 추진하기 위한 예비타당성 조사까지 2010년에 수행되었으나 컨소시움 대상인 캐나다의 Bombardier사와 입장 차이로 인해 무산되고, 현재는 한국항공우주산업(KAI)이 단독으로 Bombardier사의 Q400 면허생산을 추진 중이며 그마저도 순탄치 않다. 이처럼 개발에 난항을 겪고 있는 중대형 민간 항공기에 비해 KAI와 항우연 등에서 민수용 헬기를 비롯하여 무인항공기, 유인항공기의 무인화 기술을 성공적으로 개발하고 있다. 또한 무인항공기 분야는 세계적으로 독점적인 영향력을 행사하고 있는 제조사가 아직까지 마땅하지 않으므로 향후 항공기산업 육성을 위해 민간용 헬기 및 무인항공기 분야에 초점을 맞추어 정부 주도의 연구개발사업을 추진할 필요가 있다고 본다. 또한 KT-1과 T-50과 같은 군용항공기도 순조롭게 수출되고 있는 추세이며, 대한민국 내 항공기 제조에 관한 최대 수요자는 군이라는 점을 간과할 수 없으므로 민군겸용 개발(spin-up), 군용기술 개발 후 민간이전(spin-off), 민간기술 개발 후 국방 분야 활용(spin-on)이 가능하도록 국가연구개발사업과 국방연구개발 사업을 동시에 추진할 필요가 있다. 그러나 양 사업은 사업추진 방식과 전담부서, 기술료 제도에 있어 여러 차이점이 있다. 이에 본 연구를 통해 국가연구개발사업과 국방연구개발사업의 기술 소유권과 실시권, 그리고 기술료 제도에 대해 알아보았다. 그리고 해당 제도의 문제점을 확인하고 개선방안을 도출하였다.
본 연구는 항공안전기술개발사업의 일부로 진행되고 있는 소형항공기의 개발 및 BASA 인증사업의 경제적 타당성을 사전적 예비적으로 평가하고, 개발 대상 기종의 선정에 참고하게 하는 목적으로 진행되었다. 이러한 목적을 달성하고자 본 연구는 소형항공기 개발 및 BASA 인증사업의 진행에 소요되는 비용과 동 사업을 통하여 기대되는 직접적 경제적 효과인 민간 항공기수출을 통하여 얻는 국민 경제적 편익을 추정하였다. 비용과 편익은 후보기종별로 현금흐름액으로 추정되었으며, 이를 기초로 후보기종별로 소형항공기 개발 및 BASA 인증사업의 경제적 타당성을 검토하기 위한 편익/비용 비율 (B/C ratio), 순현재 가치(NPV), 내부수익률(IRR)을 산출하였다. 분석결과 후보기종인 VLJ급 항공기와 Piston 항공기에 의한 사업진행 모두 경제적 타당성이 있으며, 사업대상 후보기종 VLJ급 항공기와 Piston 항공기중 VLJ급 항공기에 의한 사업진행이 더 유리한 결과가 나타나는 것으로 분석되었다.
한국형 위성항법보정시스템 KASS(Korea Augmentation Satellite System)은 2023년 12월 국제민간항공기구 표준의 항공용 서비스 제공을 목표로 개발 중인 SBAS 시스템이다. KASS 서비스의 지속적인 제공을 위해서는 시스템의 상태감시가 필수적이며 이를 위해 상태감시 도구가 개발되어야 한다. 상태감시 도구 개발은 목적에 따라 실시간 상태감시, 장기간 상태감시로 구분되어 개발되었다. 도구 개발은 요구사항 정의, 설계, 개발, 검증의 일련의 절차를 통해 완료하였다. 상태감시 도구 검증을 위해 실제 KASS 시스템의 2023년 8월 데이터를 활용하여 검증하였고 그 결과를 통계적으로 분석하여 운영시간, 운영률을 도출하였다. 2023년 이후부터 시작되는 항공용 서비스에 이 도구들을 활용하여 지속적 서비스 제공을 지원할 계획이다.
The nuclear power industry in the world has recognized the importance of integrating non-technical and team skills training with the technical training given to its control room operators to reduce human errors since the Three Mile Island and Chernobyl accidents. The Nuclear power plant (NPP) industry in Korea has been also making efforts to reduce the human errors which largely have contributed to 120 nuclear reactor trips from the year 2001 to 2006. The Crew Resource Management (CRM) training was one of the efforts to reduce the human errors in the nuclear power industry. The CRM was developed as a response to new insights into the causes of aircraft accidents which followed from the introduction of flight recorders and cockpit voice recorders into modern jet aircraft. The CRM first became widely used in the commercial airline industry, but military aviation, shipboard crews, medical and surgical teams, offshore oil crews, and other high-consequence, high-risk, time-critical industry teams soon followed. This study aims to develop a CRM training program that helps to improve plant performance by reducing the number of reactor trips caused by the operators' errors in Korean NPP. The program is; firstly, based on the work we conducted to develop a human factors training from the applications to the Nuclear Power Plant; secondly, based on a number of guidelines from the current practicable literature; thirdly, focused on team skills, such as leadership, situational awareness, teamwork, and communication, which have been widely known to be critical for improving the operational performance and reducing human errors in Korean NPPs; lastly, similar to the event-based training approach that many researchers have applied in other domains: aircraft, medical operations, railroads, and offshore oilrigs. We conducted an experiment to test effectiveness of the CRM training program in a condition of simulated control room also. We found that the program made the operators' attitudes and behaviors be improved positively from the experimental results. The more implications of the finding were discussed further in detail.
아이슬란드 화산폭발에 따른 항공대란 이후, 화산 폭발에 따른 항공 안전, 여행 및 경제 등의 관심이 증가되고 있다. 화산폭발의 경우, 화산재 화산에 따라 폭발 지역 뿐 아니라 인근 국가의 항공교통과 산업까지도 영향을 끼친다. 국내 주변에는 활화산인 백두산이 있으며, 백두산이 폭발 했을 경우의 국내 항공교통에 미치는 피해량을 예측하여 사전에 대응할 필요가 있다. 국내에는 화산재에 대한 항공교통의 피해량을 실제로 정량화하여 피해를 예측한 연구로는 공항의 폐쇄일수, 결항된 운항편수 및 무역 적자 등의 경제적 손실로만 분석하고 있다. 본 연구는 백두산폭발에 따른 확산모형과 항공로를 결합한 정량적 피해 산출 알고리즘 도출과 가상의 시나리오를 통하여 피해량을 예측함에 그 이의가 있다. 관련 알고리즘은 시스템 개발을 통하여 항공교통피해 예측을 보다 정확하고 신속하게 도출할 수 있을 것이다. 또한, 예측된 항공교통 피해량은 향후 항공교통 대응체계 수립을 위한 기초자료로서 활용이 가능할 것이며, 항공 산업의 선제적 예측적 대응방안에 기여할 수 있을 것이다.
현대 항공기에서 대부분의 기능은 소프트웨어에 의해 통제되고 있으므로 소프트웨어 오류는 항공기 안전과 직결된다. MIL-HDBK-516C 15장은 군용항공기 탑재 소프트웨어의 안전한 개발과 검증을 위해서 적용되는 기준이다. 미 공군은 이 기준이 반복적인 미충족을 경험함에 따라 기준 충족을 위한 지침으로 감항성 회람(AC-17-01)을 발간하였다. 본 논문에서는 MIL-HDBK-516C 15장, AC-17-01, 그리고 미 연방 항공청에서 적용하고 있는 SW 인증 지침(DO-178C)을 비교 분석하였다. 먼저 AC-17-01 단계와 각 단계에서 명시된 MIL-HDBK-516C 15장 기준 그리고 MIL-HDBK-516C 기준에서 DO-178C를 명시한 기준간 정합 비율 식을 정의하였다. 그리고 비율 분석을 통하여 AC-17-01과 DO-178C를 달성하는 경우 MIL-HDBK-516C 충족 가능한 기준을 도출하였다. 분석결과를 바탕으로 항공 소프트웨어 개발 프로세스를 수립하고 MIL-HDBK-516C 15장 적용 사례를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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