• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.27-34
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• 2016

본 논문은 초음파를 이용한 단층촬영(ultrasound computed tomography, UCT)을 위해 사용되는 영상 복원 방식에서 실제 사용되는 초음파 트랜스듀서의 조합에 따른 영항을 다루었다. 촬영 대상의 속도 분포를 구하기 위해서 라돈 변환(radon transform)을 사용하였으며, 음향 임피던스의 영상화를 위하여, 시간지연(delay and sum)방식을 사용하였다. 음향 임피던스 영상의 경우 속도 분포 영상에 의해 보정하여 더 정확한 영상을 복원하였다. 매질의 특성에 따른 감쇠, 굴절 및 반사를 고려한 초음파 시뮬레이터로 128개의 환형 트랜스듀서 어레이를 구현하였으며, 5 MHz의 중심주파수로, 5 cm의 인체조직 영상을 구현하였다. 실제 구현을 위한 최적의 트랜스듀서 조합을 찾기 위해, 점 진원(point source), 평면 트랜스듀서(flat transducer), 집속 트랜스듀서(focused transducer)를 이용해서 속도 분포에 대한 영상과 음향 임피던스 영상을 구현하여 비교하였다. 또한 시뮬레이션 상에서는 송신 및 수신 트랜스듀서가 모두 점 트랜스듀서인 경우가 가장 좋은 결과를 보여주었으나, 실제 구현을 고려하면 송신은 평면 트랜스듀서가 수신은 점 트랜스듀서로 하는 조합이 가장 현실적으로 좋은 결과를 보여준다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.72-78
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• 2019

전투기 흡입구 덕트 구조물 설계에 중요한 하중조건으로 흡입구 해머쇼크 조건이 있다. 엔진 압축기 내부유동의 갑작스런 감소에 의하여 큰 압력의 해머쇼크가 발생하게 된다. 압축충격파인 흡입구 해머쇼크 해석을 위한 전통적인 방법은 극단적인 조건들의 조합을(최대 속도, 해수면, 저온 대기) 이용하였지만, 90년대 이후 확률론적 방법을 통해 적절한 해머쇼크 설계압력을 제시한 논문들이 발표되었다. 이를 참고로 본 연구는 한국공군의 비행운용데이터를 활용하여 흡입구 해머쇼크 압력을 확률론적으로 접근하였고, 이를 통해 전통적인 방법 대비 약 30 % 감소된, 흡입구 설계용 해머쇼크 압력을 해석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.72-80
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• 2021

앨버트로스는 동적 활공 기법을 이용하여 수평풍으로부터 에너지를 얻어 날갯짓 없이 장거리를 비행할 수 있다. 이러한 동적 활공 기법을 유/무인기에 적용하여 비행체에 요구되는 자원을 최소화하고 경량화, 소량화를 달성하여 주어진 임무를 효과적으로 수행할 수 있다. 본 논문에서는 앨버트로스의 동적 활공 기법을 모사하기 위하여 최적의 동적 활공 비행 궤적을 도출하고 이를 추종하기 위한 제어 구조를 설계하여 시뮬레이션을 진행한다. 특히나 동적 활공 시뮬레이션을 더욱더 현실과 근접하게 모델링하기 위해 매 순간 변화하는 수평풍 모델을 제안한다. 이를 통해 시변 수평풍 모델이 무인 비행체의 동적 활공 임무를 수행하는데 미치는 영향을 파악하고 분석한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권8호
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• pp.617-626
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• 2021

비행체의 초음속 비행 중 고온 환경에서의 열 거동은 비행체의 열 구조 설계에 중요하다. 본 연구에서는 전역-국부 다중 디지털 이미지 상관기법을 사용하여 노치 구조물의 전 영역의 열변형 및 응력집중 현상에 대해 관찰/분석하였다. 다중 DIC 시스템은 2D DIC 시스템과 3D DIC 시스템으로 구성되었다. 가열 챔버를 이용하여 노치 시편을 가열하였으며 여러 온도에서 다중 DIC 시스템을 사용하여 구조물의 변형 이미지를 촬영하고 분석하였다. 다중 DIC 기법을 사용하여 노치 시편의 전 영역 변형률과 노치 부위의 응력집중 현상을 계측/분석하였으며 ABAQUS^TM 프로그램을 이용하여 노치 시편에 대해 유한요소해석을 진행하고 실험결과와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 다중 DIC 시스템의 열변형 계측과 응력 집중 현상의 연구 분석에서의 활용 가능성을 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권12호
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• pp.975-985
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• 2018

드론은 군사적 목적으로 개발이 시작되어 현재에는 물류, 통신, 농업, 재난, 방위, 미디어 등 많은 분야에 활용되고 있다. 드론의 사용범위가 넓어짐에 따라 드론이 악용되는 사례도 증가하고 있다. 드론이 비행할 때 발생하는 물리적 현상들을 이용하여 원치 않는 드론의 위치를 탐지하는 안티 드론 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 드론이 비행할 때 발생하는 음향신호를 이용하여 드론의 위치를 도래각으로 추정하였다. 또한 드론의 운동역학 모델을 무향 칼만 필터에 적용하여 마이크로폰 어레이 탐지 성능을 향상시켜 위치 추정의 오차를 저감하였다. 시뮬레이션을 통해 드론 탐지 성능을 예측하고 실험을 통해 증명하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권3호
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• pp.471-482
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• 2019

달 탐사용 고해상도 스테레오 카메라의 임무는 달 궤도선 및 착륙 선에 탑재되어 달 표면의 3차원 지형정보를 제공하는데 있다. 이를 통해, 달 착륙 후보지를 탐색하고 착륙 시에는 달 표면 근접에 따른 근거리 입체영상을 실시간으로 제공하여 정확한 지점에 착륙이 가능하도록 한다. 본 논문에서는 달 탐사선에 탑재되는 달 탐사용 고해상도 카메라 개발을 위한 지상모델인 다기능 스테레오 카메라를 활용하여 고해상도 스테레오 카메라에 요구되는 임무를 검증하고 결과를 분석하기 위해 지상검증 및 분석 시스템을 제안하였다. 지상검증 및 분석 시스템은 임무 검증을 위한 임무검증항목과 시험계획을 제공하며, 시험 수행 후 결과를 분석하게 된다. 이를 위해 본 논문에서는 달 지형과 유사한 지역을 대상으로 지상 임무항목시험 계획을 세우고, 항공촬영을 통해 스테레오 영상을 획득하였다. 분석장치를 통해 스테레오 영상으로부터 영상을 보정 및 매칭 후 수치표고모델(DEM)을 추출하고 3차원 영상을 생성하여 결과를 분석하였다. 달 탐사용 고해상도 카메라에 요구되는 임무수행항목이 검증되었고, 스테레오 영상을 처리할 수 있는 지상처리분석 시스템이 확보 되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.477-485
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• 2019

드론 산업의 발달로 인해 드론 네트워크의 보안이 중요해졌다. 특히, 드론 네트워크의 무선통신 감청과 이로 인한 불법 드론 공격, 서비스 거부 공격에 대한 방어가 필요하다. 본 논문에서는 드론 네트워크의 보안성 향상을 위해 능동 방어를 위한 네트워크 MTD (Moving Target Defense) 기법을 적용하는 방안을 제안한다. 기존의 네트워크 MTD 기법을 드론 네트워크에 적용하게 되면, 드론 식별을 위한 해시값이 무선통신 중 노출될 위험이 있고, 일대다 군집형 드론 네트워크로의 적용이 제한된다. 본 논문에서는 해시값 노출에 따른 보안 위험을 감소하기 위해 해시표 사전 배치(PHT, Preposition Hash Table) 방식을 사용하고, 해시값을 별도의 카운터로 대체한다. 드론 네트워크 상에 해시값을 직접 전송하지 않기 때문에 해시값 생성시 사용된 키 값의 노출 위험이 감소되고, 결과적으로 동일한 키의 사용 시간을 연장하게 됨으로써 드론 네트워크의 보안성 향상에 기여할 수 있다. 또한, 비행 중 드론의 키 교환을 하지 않기 때문에 일대다 군집형 드론 네트워크로의 적용이 가능하다. 모의실험을 통해 드론 네트워크 공격시 키 사용량과 패킷 전송 성공률을 확인하여 제안방식이 드론 네트워크의 보안성 향상에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-31
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• 2021

최근 증강현실을 활용한 UAV 응용 시스템 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 일반적으로 UAV 응용 시스템 개발에서는 실제 비행 실험을 수행하기 전에 SILS 기법을 적용하여 시스템의 설계 및 구현을 검증하고 있다. 그러나 기존 SILS 환경은 증강현실 관련 핵심 사항들을 반영하지 못하고 있으므로 증강현실을 활용한 UAV 응용 시스템에 대한 효과적인 검증이 불가능하다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 증강현실과 UAV 기반 응용 시스템 개발에 효율적으로 활용될 수 있는 SILS 플랫폼을 제안하였다. 정확성, 효율성, 확장성에 대한 모의 실험 결과는 제안하는 플랫폼이 증강현실과 UAV 기반 응용 시스템 개발에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.187-192
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• 2021

본 연구는 객체 검출기를 이용하여 숲 혹은 그에 준하는 복잡한 환경에서의 이륙에 대한 시스템을 제안한다. 시뮬레이터에서 대각선상의 모터간 550mm의 길이를 갖는 쿼드콥터에 라즈베리파이를 장착하여 엣지 컴퓨팅 기반으로 실험을 진행한다. 학습에 사용될 이미지는 군산대학교 내부의 세 지점을 선정하여 640⁎480 사이즈의 이미지를 150장 내외 정도 획득하였으며, 이들을 흑백으로 변환한 다음, 127의 경계값을 두어 이진화 전처리를 하였다. 이후 SSD_Inception 모델을 학습 하였다. 시뮬레이션상에서 검증용 영상을 입력으로 학습한 모델을 통해 드론을 이륙시키는 실험 결과, 라벨을 이용하여 이륙했을 때와 유사한 궤적을 그려내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.103-110
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• 2022

악천후나 기계적 결함에 의한 비행성(Handling Qualities) 저하는 그 상황에 익숙하지 못한 조종사에게 치명적인 위험을 줄 수 있다. 특히 결빙의 경우에는 실제로 사고가 빈번하게 일어나는 원인인 만큼 중요하게 고려해야 할 사안이다. 대다수의 기존 연구들은 결빙에 따른 공기역학적 성능 변화와 그에 따른 모델링 방법을 제시하거나 결빙을 방지하는 방법을 주로 다루었으나, 본 연구에서는 전기체(full-scale) 헬리콥터에 발생하는 결빙으로 인한 비행 성능 저하를 능동적으로 보상하는 비행제어기를 설계하고자 한다. 본 연구에서는 먼저 UH-60 헬리콥터에 발생하는 결빙으로 인한 비행성 저하를 CONDUIT이라는 프로그램을 통해 보이고, 이러한 비행성 저하를 보상하기 위해 RS-LQR(Robust Servomechanism Linear Quadratic Regulation) 기법을 사용한 강인 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 강인 제어기가 헬리콥터가 결빙된 상황에서도 Level 1 비행성을 유지하는 것을 보였다.