• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.302-312
• /
• 2023

This paper describes the analysis of lightning strike zoning, the indirect lightning data simulation and the protection design for lightning indirect effects of equipment by lightning strike for unmanned aircraft consisting of composite wings. Through the analysis of lightning strike zoning according to the external shape of unmanned aerial vehicles, the structure areas that should be protected during lightning strike is derived, and the protection requirements of lightning indirect effects for flight critical equipments and equipment that must be operated upon lightning strike was derived. Lightning protection levels according to the location of mounting equipment and surrounding structure materials for each equipment was derived, and the protection design of the unmanned aerial vehicle with composite structures was also proposed from direct effect of lightning. Later, the lightning protection technology will be verified by the ground test of lightning direct and indirect effects.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제14권spc호
• /
• pp.49-55
• /
• 2020

항공사에서 운용되는 수송급 항공기는 평균적으로 연 1회(또는 1,000~20,000 비행시간 당 1회) 낙뢰에 피격되는 것으로 추정된다. 그러나 피격 확률이 중요한 것이 아니라 항공기가 낙뢰에 피격된다는 사실이 중요하다. 그러므로 인증 과정에서 항공기의 낙뢰보호설계가 검증되고 낙뢰 관련 감항기준에 대한 적합성이 입증되어야 한다. 본 논문에서는 우선적으로 우리나라 최초로 민간 형식증명을 획득한 KC-100 비행기 및 일부 시험 사례 분석을 통해 낙뢰에 대한 적합성 입증방법을 고찰하였다. 향후 본 논문을 바탕으로 우주발사체에 대한 낙뢰 영향성도 고찰해 볼 필요가 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권12호
• /
• pp.1071-1086
• /
• 2016

항공기는 결빙, 난기류, 낙뢰 등 환경적 요인에 의해 안전성을 위협받는다. 그 중 낙뢰는 항공기에 강한 전류와 전압을 유입시켜 고온의 열과 자기장을 발생시키므로 항공기 안정성에 큰 위협이 된다. 본 연구에서는 낙뢰의 발생원리 및 항공기 낙뢰 피격 메카니즘을 설명하고 항공기에 대한 낙뢰의 직접, 간접 영향성을 다룬다. 먼저 항공기 낙뢰 지침서인 ARP를 분석하여 항공기 낙뢰모사와 부착위치에 대한 분석을 진행하였으며, 이를 전산 시뮬레이션에 적용하였다. 또한 ABAQUS 소프트웨어를 활용한 열적, 전기적 시뮬레이션을 통해 연료탱크의 낙뢰 영향성 분석 및 낙뢰보호시스템 설계를 진행하였다. 그리고 Maxwell 방정식에 기초한 EMA3D 소프트웨어를 활용하여 항공기 전기체의 전류 흐름에 대한 전산수치해석을 진행하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.459-465
• /
• 2017

본 논문에서는 간접낙뢰로 인한 항공기 탑재 장비의 손상을 방지하기 위한 간접낙뢰 보호회로의 설계시 고려해야 하는 사항들을 설명한다. 낙뢰로부터 유도된 서지 전압은 항공기 전기 전자장비의 기능 장애나 손상을 가져오는데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자 장비를 보호하기 위해서는 항공기에 가해진 낙뢰로 인한 영향성을 분석하고 이에 따른 보호 설계를 각각의 장비에 적용한다. 설계된 간접낙뢰 보호회로는 PCB와 TVS다이오드에 기생하는 인덕턴스로 인해 의도치 않은 결과를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 간접낙뢰 보호회로를 구성하는 요소들에 기생하는 인덕턴스를 고려한 보호회로 설계 방법을 소개한다. 또한 설계된 보호회로의 유효성 확인을 위해 수행한 낙뢰 간접영향 검증시험 결과를 보인다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.395-402
• /
• 2015

본 논문에서는 간접낙뢰로 인한 항공기 탑재 컴퓨터의 손상을 보호하기 위한 간접낙뢰 보호장치의 설계 내용 및 시험 과정을 소개한다. 낙뢰로부터 유도된 서지 전압은 항공기 전기 전자장비의 기능 장애나 손상을 가져오는데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자 장비를 보호하기 위해서는 항공기에 가해진 낙뢰로 인한 영향성을 분석하고 이에 따른 보호 설계를 각각의 장비에 적용한다. 본 논문에서는 보호대상 장비의 간접낙뢰로 인한 손상을 방지하기 위하여 수행한 RTCA DO-160G Section22의 카테고리 분석과 선정을 통한 간접낙뢰 수준 결정, 선정된 레벨에 따른 보호회로 설계 방법을 소개한다. 또한 설계된 보호회로의 유효성 확인을 위해 수행한 낙뢰 간접영향 검증시험 결과를 보인다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.1193-1198
• /
• 2004

This paper describes the lightning protection system for railway signaling equipments installed at subway car depots in Seoul metropolitan Rapid Transit Cooperation. Several measures for improving lightning protection performance are adopted; newly organized grounding system for neutral line of power system, rolling method to minimize damages induced by direct lightning strike, new measures to reduce voltage differences between the signaling equipments and the ground, and improvement of grounding system. The proposed system has greatly reduced the grounding resistance and also the voltage difference between the signaling equipments and the ground, and has prevented the accident related with lightning surges since it was installed. The proposed approach can be viewed as a useful alternative of dealing with lightning protection for railway signaling equipments.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.444-451
• /
• 2019

본 논문에서는 항공기 탑재장비의 RS-170a 영상 신호에 대한 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 보호 대책을 설명한다. 항공기 탑재장비는 외부 환경으로부터 발생하는 전자파 간섭과 항공기 낙뢰 피격시 발생하는 낙뢰 간접영향으로 부터 발생하는 서지 전압에 의해 장비의 오작동이나 물리적 손상의 위험에 노출되어있다. 이러한 위험으로부터 장비를 보호하기 위해서는 전자파 간섭 및 간접 낙뢰 효과에 대한 보호 설계를 장비에 적용해야 하는데, 신호의 전압이 낮고 주파수 대역이 높을수록 보호 회로에 의한 신호 왜곡이 문제가 된다. 따라서 본 논문에서는 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 일반적인 보호 설계 방법과, RS-170a 신호를 기준으로 보호 설계 적용에 따른 영상 신호 왜곡 현상을 최소화하기 위한 고려 사항을 소개한다. 그리고 이 과정에서 논한 고려 사항을 적용해 실제 장비 설계를 개선한 사례를 소개한다.

• Composites Research
• /
• 제23권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 2010

본 연구는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료로 제작된 항공기 등 구조물의 낙뢰에 의한 손상을 방지하기 위하여 전도성 은나노입자를 탄소섬유에 코팅한 후 에폭시 수지로 함침함으로써 CFRP의 전기전도도를 향상시키는 방법에 대한 것이다. 전기전도도 측정은 4점측정법을 통해 저항값을 측정하고 이를 전기전도도 값으로 변환하였으며, 나노입자 코팅 상태와 전기전도도의 변화를 관찰하였다. 또한 SEM과 EDS를 통해 탄소섬유 표면에 코팅된 은나노입자의 존재와 전기적 네트워크가 형성된 것을 확인하였다. 결과로써 일반 CFRP의 약 3배 이상의 전기전도도를 얻을 수 있었다.

• International Journal of Safety
• /
• 제5권2호
• /
• pp.18-23
• /
• 2006

Studies have claimed that ESE (Early Streamer Emission) air terminals offer a vastly increased zone of protection over that of traditional lightning rods (Franklin rods) by causing the emission of an upward streamer/leader: The upward streamer/leader will propagate towards the tip of the downward leader at an early stage in the attachment process.. This paper shows the results of a performance evaluation test of a particular type of the ESE air terminal (called "ElecHippo") with a simple rod tested at the Korea Electrotechnology Research Institute (KERI). The corona emission current of the ElecHippo made by Yong-Jin Enterprise Corp. has also been measured at the Occupational Safety & Health Research Institute (OSHRI). The results show that the ElecHippo meets the French standard of NFC 17-102-1995. The results also verify the ESE performance by measuring the ion emission current generated in the discharge electrode gap as a function of the capacitance and inductance of the equipped devices. Finally, we propose a new method for grounding the system to reduce the lightning damage by combining the ESE air terminal, the early discharge earth plate, the lightning strike recorder and the surge protection device.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.110-120
• /
• 2003

고공을 운항하는 항공기는 대기중의 자연현상에 의해 낙뢰에 노출되게 된다. 낙뢰 피해는 개발초기에는 목재 항공기의 절연파괴에 의한 손상과 화재등이 있었으며 알루미늄의 보급으로 전금속체 항공기가 개발되었지만 연료탱크의 화재 문제라든지 낙뢰 사고는 계속 발생하였다. 이에 NACA에서는 1938년 문제를 제기하고, 인공 낙뢰에 대한 연구를 시작하였다. 이어 FAA에서는 낙뢰보호에 대한 인증을 위해 감항기준을 제정하고 SAE에 낙뢰에 대한 항공기의 보호를 위한 시험대책 연구를 의뢰하여 낙뢰를 모사한 시험 전류, 전약 파형을 제시하여 항공기의 낙뢰보호, 인증에 활용하고 있다. 이 글에서는 낙뢰의 메커니즘 분석을 통한 항공기에 대한 낙뢰의 영향을 제시하고 특히 항공기 안전사고의 중요한 요인으로 대두되고 있는 항공기에 대한 낙뢰의 직접영향에 대한 사례를 분석하고 인증기준과 시험 전류 및 전압파형, 낙뢰 피격부위를 열거하여 개발항공기 및 비행체에 대한 인증에 활용되도록 하였다.