• 서비스연구
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• 제12권4호
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• pp.94-105
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• 2022

도심항공교통(UAM)은 전 세계 주요 도시의 인구 과밀화로 인한 지상 교통수단 포화의 대안으로 eVTOL을 활용한 도심 내 3차원 교통수단이다. 교통수단의 발전에서 디자인은 다양한 분야에서 역할을 해왔으며, 곧 상용화될 UAM의 디자인 활용방안에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 현상 분석을 통해 미래환경을 예측하고 디자인의 활용방안에 관하여 선행연구에 대한 필요성이 증가하고 있다. 본 연구는 UAM을 대상으로 STEEP 분석을 하여 메가 트렌드를 도출하고, 이를 중심으로 UAM 분야에서 디자인의 활용방안을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구방법은 다음과 같은 순서로 연구를 진행하였다. 첫째, UAM에 관한 선행문헌을 분석하여 UAM의 이론적 배경을 정립하였다. 둘째, STEEP 분석을 통해 UAM 중심의 미래환경 5대 트렌드를 도출하였다. 마지막으로 디자인 활용방안을 도출하기 위해 디자인 분야별(제품, 시각, 영상, 환경, 서비스) 전문가 5명과 STEEP 분석의 결과를 중심으로 디자인 활용방안에 대하여 토의하여 UAM 분야의 디자인 분야별 활용방안을 도출하였다. 본 연구를 통해 STEEP 분석의 결과에서 가장 빈도가 높은 디자인 분야는 제품 디자인과 서비스 디자인으로 구분되고 이와 관련된 디자인 개발이 중요한 것을 알 수 있었다. 추후 본 연구에서 디자인 활용방안으로 제시된 UAM의 정보제공 방안과 표시방법, 이용 과정에 대한 분석 후 고객 맞춤 서비스 디자인 등 UAM과 관련된 다양한 선행디자인 연구와 연계되어 UAM을 상용화하기 위한 기반환경 구축으로 이어지길 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.97-106
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• 2004

토피고가 낮아 지반의 자립성이 적은 토사층, 풍화암층에서 시공되는 터널 구조물의 경우, 시공중 붕락을 방지하고 단기적인 안정성을 확보하기 위해서 보조공법들이 사용되는데 특히, 터널의 보강과 차수효과를 동시에 얻을 수 있는 강관 다단 그라우팅 공법(Umbrella Arch Method)이 많이 적용되고 있다. 그러나, 국내에서는 아직 본 공법의 적용에 있어 외국자료나 경험적 방법에 의한 설계 및 시공이 이루어지고 있는 실정임을 감안할 때, 합리적이고 이론적인 설계 및 해석기법의 도입이 필요하다. 본 논문에서는 강관 다단 그라우팅 공법을 적용한 NATM 현장에서 계측을 통해 터널 굴착에 따른 강관의 거동을 분석하고, UAM 설계시에 적용할 수 있는 하중계를 제안하였다. 그리고, 제안된 하중계를 바탕으로 실제 현장에서 적용할 수 있는 UAM의 설계지침 즉, 강관길이$(L_e , L_b)$, 중첩시공거리(x), 횡방향 설치간격 등을 결정할 수 있는 설계법을 제안하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권3호
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• pp.35-41
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• 2022

UAM(Urban Air Mobility) 은 승객과 화물을 운반할 수 있는 새로운 형태의 안전하고 적합한 운송수단으로써 각광받고 있다. UAM 의 상업적인 사용은 2025년부터 시작될 것으로 예측되고 있다. UAM의 생산률은 기존 항공기 생산률보다 자동차 생산률에 더 가까울 것으로 예측되므로, 대량 생산 항공기에 대비한 새로운 인증 방안을 구축할 필요가 있다. 이러한 UAM은 구조물의 중량을 줄이기 위해 복합재료가 주 재료로써 사용될 것으로 예상되고 있다. 따라서 본 연구에서는 항공기용 복합재료 시범인증을 수행함으로써 국내 복합재료 인증 방안을 제시하고 인증소재를 소형 항공기용 부품에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 대량생산이 필요한 UAM 항공기의 인증 시간을 절감할 수 있을 것으로 예상한다.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.209-225
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• 1998

최근터널 굴착 보조공법중의 하나인 강관 보강형 다단 그라우팀 공법(Umbrella Arch Method, UAM)은 지반을 보강하고 터널 막장의 안정성을 증진시키기 위해서 많은 현장에서 사용되고 있다. 이러한 UAM은 터널 보강목적의 forepoling과 차수목적으 grouting이 한 공정으로 구성되어 있다는 잇점 때문에, 최근 국내 지하철, 도로터널 및 전력구터널 등에서 많은 적용 사례를 찾아 볼 수 있다. 그러나 이 공법은 주로 현장 시공을 통해서 얻어진 경험적인 방법에 의해서 설계와 시공이 이루어지고 있기 때문에 본 공법에 대한 보다 정량적이고 체계적인 설계인자 평가 작업이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 수치해석 방법에 의한 체계적이고 정량적인 효과확인 과정을 제안하였고, 몇몇 설계인자에 대한 매개변수 변환연구를 수행하였다. 이를 위해서 먼저, UAM의 지반보강기구에 있어서 관련된 강관, 그라우트재 및 강지보재등의 역할을 밝히고자 하였고, 두 번째로 매개변수 변환연구를 통해 UAM의 설계 제요소들에 대한 영향을 평가하기 위해 1)지반조건별, 2) 토피고별, 3) 강관배치형상별, 4) 그라우트 영역별, 5)강관자체 특성별 해석을 수행하여 각 항목별로 상호 비교.분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.57-70
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• 2009

UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.144-160
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• 2022

차세대 이동 수단의 방법으로 도심항공 모빌리티(UAM)에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL(Electric Vertcial Take-Off and Landing)은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로분류된다. 본 연구에서는 새로운 틸트 로터형의 차세대 eVTOL을 기존의 설계 요구 조건에 맞게 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 Open VSP와 XFLR5를 사용하여 공력해석을 진행하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 선정하였으며, 구성품별 중량을 추정하여 최대이륙중량을 예측하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제31권2호
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• pp.55-65
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• 2023

Due to extreme urbanization, ground transportation in the city center is saturated, and problems such as the lack of expansion infrastructure and traffic congestion increase social costs. To solve this problem, a 3D mobility platform, Urban Air Mobility (UAM), has emerged as a new alternative. A vertiport is a physical space that conducts a similar role to an airport terminal. Vertiport consists of take-off and landing facilities (TLOF, Touchdown and Lift-Off area), space for boarding and disembarking from UAM aircraft (gates), taxiways, and passenger terminals. The type of vertiport (structure, number of facilities) and concept of operations are key variables that determine the number of UAM aircraft that can be accommodated per hour. In this study, a capacity calculation method was presented using an optimization technique (Deterministic Integer Linear Programming). The absolute capacity of the vertiport was calculated using an optimization technique, and a sensitivity analysis was also performed.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권2호
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• pp.1-6
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• 2022

Recently, the development of UAM, which was named by NASA as an alternative to solve the traffic and environmental problems caused by the rapidly progressing urbanization. When designing UAM, the location of lift fans greatly affects the core technology of the eVTOL type, distributed electric propulsion technology and aerodynamic performance of the vehicle. In this paper, a hybrid UAM model was designed using OpenVSP, an open source aircraft configuration modeling program, and aerodynamic analysis was performed according to the lift fans position change by the vortex lattice method. As a result, it is confirmed that the flight parameters and trailing wakes are stable by fixing the lift fan with the state rotated 0° to the flow direction of the aircraft during cruise flight. Also, OpenVSP is a suitable tool to be used in aircraft configuration modeling and design.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1563-1570
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• 2023

In this study, a DeCART/MIG uncertainty quantification (UQ) analysis code system with a multicorrelated cross section stochastic sampling (S.S.) module was established and verified through the UAM (Uncertainty Analysis in Modeling) and the BEAVRS (Benchmark for Evaluation And Validation of Reactor Simulations) benchmark calculations. For the S.S. calculations, a sample of 500 DeCART multigroup cross section sets for two major actinides, i.e., ²³⁵U and ²³⁸U, were generated by the MIG code and covariance data from the ENDF/B-VII.1 evaluated nuclear data library. In the three pin problems (i.e. TMI-1, PB2, and Koz-6) from the UAM benchmark, the uncertainties in k_inf by the DeCART/MIG S.S. calculations agreed very well with the sensitivity and uncertainty (S/U) perturbation results by DeCART/MUSAD and the S/U direct subtraction (S/U-DS) results by the DeCART/MIG. From these results, it was concluded that the multi-group cross section sampling module of the MIG code works correctly and accurately. In the BEAVRS whole benchmark problems, the uncertainties in the control rod bank worth, isothermal temperature coefficient, power distribution, and critical boron concentration due to cross section uncertainties were calculated by the DeCART/MIG code system. Overall, the uncertainties in these design parameters were less than the general design review criteria of a typical pressurized water reactor start-up case. This newly-developed DeCART/MIG UQ analysis code system by the S.S. method can be widely utilized as uncertainty analysis and margin estimation tools for developing and designing new advanced nuclear reactors.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권4호
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• pp.64-74
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• 2021

Unmanned Aircraft Systems (UAS) are rapidly emerging not only as a key military power, such as surveillance and reconnaissance for military purposes but also as a new air transportation means in the form of Urban Air Mobility (UAM). Currently, airworthiness certification is carried out focused on the verification of technical standards for flight safety suitability of aircraft design in accordance with the Military Aircraft Flight Safety Certification Act and does not employ the model for operational risk assessment for mission areas and airspace. In this study, in order to evaluate the risk of the mission area from the perspective of the UAS operator, a risk assessment simulation has been conducted by applying the Specific Operations Risk Assessment (SORA) model to the operating environment of the Korean military UAS. Also, the validity of the SORA model has been verified through the analysis of simulation results, and a new application plan for airworthiness certification of the military unmanned aerial system has been presented.