• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권3호
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• pp.239-256
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• 2019

This study develops a dual purpose: i) evaluating the effects of two different Mars atmosphere models (NASA Glenn and GRAM-2001) on aerodynamics of a capsule (Pathfinder) entering the Mars atmosphere, ii) verifying the feasibility of evaluating the ambient density and pressure by means of the methods by McLaughlin and Cassanto, respectively and therefore to re-build the values provided by the models. The method by McLaughlin relies on the evaluation of the capsule drag coefficient, the method by Cassanto relies on the measurement of pressure at a point on the capsule surface in aerodynamic shadow. The study has been carried out computationally by means of: i) a code integrating the equations of dynamics of the capsule for the computation of the entry trajectory, ii) a DSMC code for the solution of the flow field around the capsule in the altitude interval 50-100 km. The models show consistent differences at altitudes higher than about 40 km. It seems that the GRAM-2001 model is more reliable than the NASA Glenn model. In fact, the NASA Glenn model produces, at high altitude, temperatures that seem to be too low compared with those from the GRAM-2001 model and correspondingly very different aerodynamic conditions in terms of Mach, Reynolds and Knudsen numbers. This produces pretty different capsule drag coefficients by the two models as well as pressure on its surface, making not feasible neither the method by McLaughlin nor that by Cassanto, until a single, reliable model of the Mars atmosphere is not established. The present study verified that the implementation of the Cassanto method in Mars atmosphere should rely (such as it is currently) on pressure obtained experimentally in ground facilities.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권7호
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• pp.479-487
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• 2022

본 논문에서는 한국항공대학교에서 연구, 개발한 태양광 무인기 KAU-SPUAV의 자동 비행을 위한 제어기 설계 및 유도기법에 관하여 기술했다. 와류격자법을 활용하여 공력계수들을 계산했고 이를 항공기의 6자유도 방정식에 적용했다. 또한 깃요소이론을 활용하여 프로펠러의 추력 및 토크계수를 계산했다. 상승풍을 맞닥뜨렸을 때 효율적으로 활공하기 위하여 추력을 사용한 고도제어기가 KAU-SPUAV에 사용되었다. 또한 태양광 무인기의 장기체공 임무를 위해 운용 중에 발생하는 바람의 영향을 고려하기 위한 바람 추정 기법을 적용하였고, 강한 맞바람에 대처하기 위한 유도기법과 자동 착륙 알고리즘을 구성하였으며 2021년 8월, 56시간 33분의 태양광 장기체공 실험을 통해 제어 및 유도기법의 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.262-268
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• 2023

2025년을 목표로 UAM을 상용화하겠다는 정부의 의지를 바탕으로 국가기관과 전 세계 기업을 중심으로 UAM 기체 개발을 포함한 여러 분야에서 놀라운 성과를 이뤄내고 있다. 또한 최근에는 도심항공모빌리티(UAM) 개념을 기반으로 도심 항공 운용과 관련이 없는 장거리 또는 근거리 도시 간 상용운용, 화물배달, 공공 서비스, 항공 관광, 개인/레저용 기체와 같은 사용을 포함하는 선진항공모빌리티(AAM; Advanced Air Mobility) 개념으로 진화하고 있다. 이처럼 UAM 산업이 기체 개발, Vertiport 설계 및 구축, 항행시스템 등의 다양한 분야에서 활성화되고 있지만, UAM을 이용한 승객 이동 시 저고도 운항 특성과 3차원 내에서의 속도감, 외부 환경에 의한 기체 흔들림 등으로 인한 승객의 공포심과 어지러움 등 신체적 문제에 관한 연구는 지금까지 거의 찾아볼 수 없는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 헬리콥터를 활용하여 UAM의 예상 고도와 속도로 비행하면서 실제 영상을 촬영, VR과 Motion이 장착된 UAM 시뮬레이터를 활용하여 일반인들에게 체험함으로써, 추후 UAM 실제 운항 시 발생할 수 있는 승객들의 공포심과 어지러움 등의 신체적 반응을 확인하고, 문제점을 분석하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.272-277
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• 2024

대부분 국가에서 계기비행 절차는 국제민간항공기구(ICAO)의 DOC 8168, 항행 서비스 및 운항 절차(PANS-OPS) 또는 미국 연방항공청(FAA)의 터미널 절차(TERPS) 중 한 가지 기준을 적용해 설계된다. 특히, 선회접근 절차는 두 기준이 서로 많은 차이를 갖고 있고, 미국 터미널 절차(TERPS)는 2013년 이후에는 고도에 따라 확장된 기준을 적용함으로써 더 복잡해졌다. 선회접근 절차는 착륙을 위해 항공기를 에너지가 낮은 상태에서 지면과 가깝게 기동하는 것을 포함하므로 직진접근 절차보다 더 위험에 노출된다. 본 연구에서는 이들 차이점을 정확하게 알기 위해 선회접근 절차가 국내의 개별 공항에 따라 어떤 기준에 의해 설계되었는지를 구분하고, 선회접근 기동 중 최소장애물 회피를 보장하는 선회접근 구역 범위를 위한 반경을 산출하고, 안전한 선회접근 절차 수행을 위한 방법을 제시한다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.62-69
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• 2014

초음속 항공기의 추진기관으로 이용되는 후기연소기 장착 터보팬 엔진의 축소-확대 노즐에 대한 예비 연구를 수행하였다. 이를 위하여 지상정지 표준 대기에서 29,000 lbf 급의 추력을 발생시키는 저 바이패스비를 가진 후기 연소기 장착 터보팬 엔진에 대한 사이클 모델을 설정하였다. 설정된 모델 엔진을 이용하여 Gasturb 12 소프트웨어로 설계점에 대한 성능해석을 수행하여 터빈 후방에서의 일차원 유동특성을 얻을 수 있었다. 항공기 이륙시의 최대추력 조건으로부터 바이패스 덕트와 코어엔진에서 흐르는 가스유동으로부터 엔진의 크기 및 형상에 대한 기본제원을 도출하였다. 탈 설계점 성능해석은 최대 비행 마하수 2.0, 최고 비행고도 15,000 m로 운용되는 항공기의 다양한 운용조건에 대하여 수행하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.293-299
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• 2023

UPRT(Upset Prevention And Recovery Training)은 2001년과 2011년 사이에 상업항공에서 발생한 항공기 사고 중 주요 원인이 LOC-I(비행 중 조종능력상실; Loss Of Control In flight)으로 분석된 이후 3년의 시간에 걸쳐 개발된 사고 예방 훈련 프로그램이다. 2014년 ICAO는 Doc.10011(Manual On Aeroplane Upset Prevention And Recovery Training)을 통해 고정익항공기에 대한 UPRT를 제시하였고 2019년 3월부터 체약국에 의무시행을 권고하였다. 해군 P-3C는 해상초계와 대잠전이 주요 임무이기 때문에 저고도(70~600 m)에서 비행하는 시간이 많고 P-3C 대다수의 조종사들이 비행착각을 경험한바 비정상 자세 예방 및 회복훈련은 해군 P-3C 조종사에게는 반드시 필요한 훈련이다. 이를 위해 본 연구에서는 해군이 보유하고 있는 P-3C 시뮬레이터를 이용하여 제한적인 상태에서의 비정상 자세 예방 및 회복훈련 방안을 제시하고자 한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.689-697
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• 2005

Hydrogen peroxide is a reservoir of OH radical which is the powerful oxidant in the atmosphere. Therefore, the status of the oxidizing atmosphere could be reflected on the concentration of $H_{2}O_{2}$. In this study, the distribution of $H_{2}O_{2}$ was determined during the intensive aircraft measurements over the Yellow sea in March, December 2002, April, November 2003 and March, October 2004. Flights covered from $124^{circ}E\;to\;129^{circ}E\;and\;35^{circ}N\;to\;37^{circ}N$, and extending to 3,000 m. The flight patterns were set properly to assess the altitudinal and longitudinal distribution for $H_{2}O_{2}$. $H_{2}O_{2}$ was extracted onto aqueous solution using a continuously flowing glass coil and analyzed by a high performance liquid chromatography (HPLC) accompanied with a fluorescence detector using postcolumn enzyme derivatization. Mixing ratios of $O_{3},\;NO_{x}\;and\;SO_{2}$ were measured in real time by commercial analysis instruments. Along the heights, the maximum concentration of $H_{2}O_{2}$ appeared around 1,500 m then gradually decreased with increasing altitude. The vertical behavior of ozone showed the similar trend to $H_{2}O_{2}$. The mean mixing ratio of $NO_{x}$ was about 2 ppbv and not showed clear vertical distribution patterns. The mean value of was the same as $NO_{x}$ however $SO_{2}$ appeared extreme concentration in low altitude. $H_{2}O_{2}\;and\;O_{3}$ showed even longitudinal distribution however $NO_{x}$ mixing ratio in land ($127^{circ}E$) was much higher than over the sea. $SO_{2}$ rather decreased with increasing longitude. $H_{2}O_{2}$ was in inverse proportion to $NO_{x}$ in spring and summer and $SO_{2}$ in spring, which indicated its significant role to NO and $SO_{2}$ oxidation pathways.

• 대기
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• 제26권3호
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• pp.387-400
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• 2016

In this study, the atmospheric $CO_2$ concentrations estimated by CT2013B, a recent version of CarbonTracker, are compared with $CO_2$ measurements from the Comprehensive Observation Network for Trace gases by Airliner (CONTRAIL) project during 2010-2011. CarbonTracker is an inversion system that estimates surface $CO_2$ fluxes using atmospheric $CO_2$ concentrations. Overall, the model results represented the atmospheric $CO_2$ concentrations well with a slight overestimation compared to observations. In the case of horizontal distribution, variations in the model and observation difference were large in northern Eurasia because most of the model and data mismatch were located in the stratosphere where the model could not represent $CO_2$ variations well enough due to low model resolution at high altitude and existing phase shift from the troposphere. In addition, the model and observation difference became larger in boreal summer. Despite relatively large differences at high latitudes and in boreal summer, overall, the modeled $CO_2$ concentrations fitted well to observations. Vertical profiles of modeled and observed $CO_2$ concentrations showed that the model overestimates the observations at all altitudes, showing nearly constant differences, which implies that the surface $CO_2$ concentration is transported well vertically in the transport model. At Narita, overall differences were small, although the correlation between modeled and observed $CO_2$ concentrations decreased at higher altitude, showing relatively large differences above 225 hPa. The vertical profiles at Moscow and Delhi located on land and at Hawaii on the ocean showed that the model is less accurate on land than on the ocean due to various effects (e.g., biospheric effect) on land compared to the homogeneous ocean surface.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.132-138
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• 2016

Korea Aerospace Research Institute (KARI) is developing an electric-driven HALE UAV in order to secure system and operational technologies since 2010. Based on the flight tests and design experiences of the previously developed electric-driven UAVs, KARI has designed EAV-3, a solar-powered HALE UAV. EAV-3 weighs 53kg, the structure weight is 22kg, and features a flexible wing of 19.5m in span with the aspect ratio of 17.4. Designing the main wing and empennage of the EAV-3 the amount of the bending due to the flexible wing, 404mm at 1-G flight condition based on T-800 composite material, and side wind effects due to low cruise speed, $V_{cr}=6m/sec$, are carefully considered. Also, unlike the general aircraft there is no center of gravity shift during the flight because of the EAV-3 is the solar-electric driven UAV. Thus, static margin cuts down to 28.4% and center of gravity moves back to 31% of the Mean Aerodynamic Chord (MAC) comparing with the previously designed the EAV-2 and EAV-2H/2H+ to upgrade the flight performance of the EAV-3.

• 전자통신동향분석
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• 제34권6호
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• pp.51-60
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• 2019

As a way to further expand and enable the 5G ecosystem, the $3^{rd}$ Generation Partnership Project (3GPP) is considering the development of a 5G new radio (NR)-based non-terrestrial network (NTN). These NTNs are expected to provide ubiquitous 5G services to user's equipment (especially, in Internet of Things/machine-type communications (IoT/MTC) public safety, and critical communications) by extending service coverage to areas not covered by 5G terrestrial networks. To this end, this NTN is developing scenarios to provide 5G services using spaceborne vehicles, such as geosynchronous and low-Earth orbit satellites, and airborne vehicles, such as unmanned aircraft systems, including high-altitude pseudo-satellites. In addition, various technologies are being studied to satisfy new requirements not considered in 5G NR, such as long propagation delay time, large cell coverage, large Doppler effect, and base station movement. In this paper, we present the scenarios, requirements, technical issues and solutions, and standardization planning for NR-based NTN in 3GPP.