• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.459-465
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• 2024

유무인 항공기에 적용되는 비행제어컴퓨터는 항공기의 제어와 직결되는 핵심 부품 중 하나로, 결함이 발생되더라도 비행에 필수적인 기능들을 유지할 수 있도록 다중화 구조로 설계하는 것이 일반적이다. 이러한 다중화 비행제어컴퓨터에 탑재되는 운용 소프트웨어는 다중화 채널 간의 실행 시간 동기화, 다중화 센서의 입력 데이터 선택 등을 고려하여 설계해야 하고, 각 채널의 결함을 검출하여 채널 전환 또는 채널 격리를 할 수 있는 방법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 AAV(advanced air vehicle)에 적용되는 삼중화 소형비행제어컴퓨터 (CFCC; compact flight control computer) 간의 다중화 관리 방안을 제시한다. 제시하는 다중화 관리 방안은 삼중화 채널간의 동기화 알고리즘, 센서 입력 데이터 선택 방법, 제어 명령 출력을 위한 버스 제어권 선택 방법, 채널의 결함 탐지 및 격리 방법을 포함한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.24-32
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• 2021

도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility, UAM)의 핵심 이동수단인 개인 항공기(PAV) 및 화물 운송용 무인항공기(Cargo UAS)는 항공기 시스템의 설계 적합성과 안전성을 동시에 확보해야 한다. 이를 입증하여 형식 증명(인증)을 받으려면 안전성 분석 및 평가를 항공기 개발과정 초기부터 전체 주기에 걸쳐서 체계적으로 수행해야한다. 그러나 안전 필수 항공시스템의 복잡도가 증가하고 최첨단 시스템이 적용됨에 따라 기존의 경험기반, 절차기반의 안전성평가만으로는 항공기 시스템의 안전성을 객관적으로 평하기 어려워졌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국내외적으로 모델링 및 시뮬레이션 기술을 이용한 모델기반 안전성평가(Model-based Safety Assessment, MBSA)가 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 비행 시뮬레이터와 타겟의 시뮬레이션 모델을 연동한 통합 비행 시뮬레이터를 활용한 모델기반 안전성평가 프레임워크를 제안하였다. 공중충돌방지시스템(Traffic Collision Avoidance System, TCAS) 과 휠 제동 시스템 (Wheel Brake System, WBS) 사례연구를 통해 제안된 프레임워크를 UAM 안전성평가에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.55-62
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• 2006

본 논문에서는 국제민간항공기구와 미연방항공청에서 규정한 "Right of way" 규정과 조종사의 경험을 바탕으로 한 퍼지로직을 이용한 무인항공기의 충돌회피를 다루고 있다. 이 규정을 적용하기 위해 퍼지로직을 이용한 충돌회피 시스템을 설계하였다. 그리고 충돌회피 시스템이 작동할 조건을 위해 결심로직을 설계하였다. 결심로직은 상대방위, CPA까지의 시간, CPA에서의 거리 등 세가자의 중요 요소로 구성되어 있다. 결심로직의 적용은 NMAC를 회피하기위해 설계 되어졌으며 몇 가지 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 결론적으로 본 논문에서는 일반공역에서 유인항공기와 함께 비행할 수 있도록 무인항공기의 "See and Avoid" 능력을 수행할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권3호
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• pp.1-7
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• 2015

In this study, the design of compound smart materials hydraulic pump that can be applied to a small-medium size UAV having a limited space envelope and weight has been conducted. Compound Smart Material Pump(CSMP) proposed in this paper is composed of a pressurize pump and a flow pump for supplying the high pressure and fluid displacement to overcome the disadvantages of the piezoelectric actuator which has a small strain. Though this compound smart material pump has been designed as small size and lightweight as possible, it can sequentially supply the sufficient large flow rate and pressure required for the brake operation. For the design of CSMP, about 2,700 kg (6,000 lb) class fixed wing manned aircraft was selected. Based on the established requirements, the design of the CSMP have been done by strength, vibration, and fluid flow analysis.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제28권1호
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• pp.3-54
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• 2013

현재 주요 항공기술 선진국들은 군용기에서 거둔 무인항공기의 성공을 그 성장성과 효용성에 주목하고 민간 부문으로 확대하려는 노력을 경주하고 있으며 그 결과 민간 무인항공기 시장은 2020년 경에는 그 시장규모를 약 88억불에 달할 것으로 보면서 앞으로 가장 유망한 시장의 하나가 될 것으로 예상하고 있다. 그 용도도 원격탐사, 통신중계, 환경감시, 기상관측, 국경감시, 산불감시, 위험지역 정찰, 치안, 교통, 재난구호 지원활동 등 다양한 분야에 걸쳐 있다. 그러나 현재의 항공교통체계는 유인항공기 위주로 운용되고 있는 실정이어서 조종사가가 탑승하지 않는 무인항공기의 등장으로 무인항공기 운용을 고려한 조정이 필요하게 되었으며 그 조정에 필수적으로 수반하는 것이 법제화 작업이다. 현재 무인항공기 운용에 관한 법제화 작업은 전 세계적으로 ICAO가 중심이 되어 표준화 작업을 진행 중에 있으며 미국, 영국, 호주 등 국가는 개별적으로 법 규정을 마련하여 운용 중에 있다. 본 논문에서는 ICAO산하의 무인항공기시스템연구그룹(UASSG)의 활동과 무인항공기 법제화에 앞서가고 있는 미국, 영국, 호주의 법제화를 소개 하였다. 이중 미국의 경우는 2012년 2월14일에 오바마 대통령이 미국의 국가공역에서의 무인항공기를 운용하도록 하는 제반 법령 및 규정을 2015년 9월30일 시한으로 제정하도록 하는 법안에 서명함으로서 가장 적극적이다. 우리나라의 경우는 현재 국내 항공법상의 정의 규정과 비행허가에 관한 일부 사항을 제외하고는 운용에 관한 규정은 거의 전무한 상태라고 할 수 있다. 그러나 현실에 있어서는 군사용 및 민간 무인항공기가 실제 개발 운용되고 있는 실정이며 국토교통부에서는 상업용 민간무인항공기 개발을 우리나라의 항공기 제작 및 수출부문에 있어 가장 국제경쟁력 있는 분야로 보아 적극적으로 추진할 계획이어서 국내적으로도 무인항공기 운용을 위한 제반 사항에 대한 법제화가 필요하게 되었다. 무인항공기 운용을 위한 법제화 작업 중 가장 중요하다고 생각되는 부분은 (1)공역사용, (2)항공종사자 자격인증, (3)무인항공기 감항인증 및 기술기준인증 등 이지만 이외에도 (4)무인항공기 등 관련 사항에 대한 정의 규정, (5)무인항공기의 분류체계, (6)탑재장비 및 탑재서류, (7)통신, (8)비행규칙, (9)무인항공기 항공종사자 교육훈련, (10)보안, (11)보험, (12)기타 법제화가 필요한 사항으로 나누어 법제화 작업이 이루어져야 한다고 본다. 이와 함께 우리나라도 2012년 12월에 UASSG에 참가하였으므로 국제기준의 수립에 능동적이고도 주도적으로 참여하여 국제 사회에 기여함은 물론 무인항공기와 관련된 국제 관련 법령의 동향과 선진국의 사례를 파악하여 무인항공기 운용을 위한 국내 관련 법령을 선진형으로 제정 정비하는 법제화 작업을 병행하여야 할 것으로 본다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.249-261
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• 2020

다중 플랫폼/센서를 활용한 연안 모니터링은 연안 해양환경 변화와 다양한 재해/재난을 높은 시공간 해상도로 정확하게 이해하기 위한 매우 중요한 수단이다. 하지만 다중 플랫폼과 센서를 복합적으로 이용한 통합 관측 연구는 미비한 실정이고, 통합 관측을 통한 효율성, 융합 한계성 등에 대해 평가된 바 없다. 본 연구에서는 다중 원격탐사 플랫폼/센서를 이용한 모의실험을 통해 통합 관측 방법을 제시하고, 그 효용성과 한계점을 진단하였다. 다양한 해양 재해, 재난을 모사하기 위하여 Rhodamine WT (RWT) 형광염료를 이용하여 통합 현장조사를 수행하였다. 2019년 9월 남해-여수 해역에 형광염료를 주입 후 위성(Kompsat-2/3/3A, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI), Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument (OLCI), GOCI), 무인항공기 (Mavic 2 pro, Inspire 2), 유인항공기 플랫폼을 이용하여 염료 패치의 분포와 이동을 탐지하였다. 형광염료 주입 초기 패치 규모는 2,600 ㎡ 이었고, 약 138분 후 62,000 ㎡ 규모까지 확산되었다. RWT 패치는 처음 주입된 지점으로 부터 점차 남서 방향으로 이동하였고, 이는 현장 모의 실험이 진행되는 동안 조위(고조: 7시 7분(286 cm), 저조: 13시 9분(73 cm))가 점차 낮아짐에 따라 조석이 남동 방향으로 흐르는 것과 유사하였다. 무인항공기 영상은 공간해상도와 시간해상도 측면에서 가장 높은 해상력을 보인 반면 탐지 영역이 가장 좁았다. 위성의 경우 탐지 영역은 넓었지만 재방문 주기가 길기 때문에 운용성 측면에서 타 플랫폼과 비교하여 다소 한계가 있었다. 또한 Sentinel-3 OLCI와 GOCI의 경우 분광해상도와 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 가장 높았지만 소규모 형광염료 탐지에는 공간해상도 측면에서 제한적이었다. 유인항공기에 탑재된 초다분광 영상의 경우 분광해상도가 가장 높았지만 이 역시 운용성 측면에서 다소 제한적이었다. 다중 플랫폼 통합관측 연구를 통해 시간과 공간뿐만 아니라 분광 해상력 증가 향상을 확인 가능하였다. 향후 이 연구 결과가 연안 수치모델과 연계된다면 오염 물질의 이동확산 예측이 가능할 것으로 생각되고, 수치모델의 입력 및 검증 자료로 활용하여 모델 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권6호
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• pp.60-69
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• 2019

세계 여러 기업에서는 교통체증이라는 심각한 사회 문제를 해결하기 위해 개인용 항공기 PAV(Personal Air Vehicle) 개발이 활발히 이루어지고 있다. PAV는 사람이 탑승하는 유인운송수단이므로 반드시 감항인증이 요구된다. 항공기와 마찬가지로 PAV의 안전 운항에서 치명적인 위협을 가하는 요소는 고온의 열과 자기장을 동반한 낙뢰이다. 현재 PAV 관련 낙뢰 인증 기술, 지침 및 요건 개발이 미비한 실정이기 때문에 PAV 낙뢰 인증은 더욱 중요하다. 본 연구에서는 미연방항공청(FAA)에서 인정하는 국제 표준 인증지침서인 SAE ARP를 분석하여 낙뢰 인증지침을 PAV에 접목하였다. PAV의 낙뢰에 대한 영향성을 전산 소프트웨어를 통해 분석하였고 향후 추진될 PAV 낙뢰 인증을 위한 실무지침 수립의 근거를 제시하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권7호
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• pp.588-595
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• 2013

항공탑재 SAR 시스템은 유/무인 항공기에 탑재되어 고해상 영상정보 수집과 지상 이동 표적 탐지의 임무를 담당하는 영상 레이더 시스템으로, 선진국을 중심으로 운용되고 있으며 국내에서도 현재 개발이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 항공탑재 SAR 시스템 운용을 위한 운용요구조건 및 운용 요구조건을 만족하기 위한 다중모드 및 실시간 SAR 시스템 운용개념에 대하여 기술한다. 항공 시스템과의 연동개념, 시스템 상태정의 및 천이개념, 임무정의파일 기반 임무수행 개념, 고장진단 및 관리개념, 촬영자료 저장 및 전송 개념에 대해 설명하고, 지상검증시험을 통한 SAR 시스템 운용개념 검증 결과에 대해 기술한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권5호
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• pp.581-594
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• 2018

This paper is the follow-on of a previous paper by the author where it was pointed out that the forthcoming, manned exploration missions to Mars, by means of complex geometry spacecraft, involve the study of phenomena like shock wave-boundary layer interaction and shock wave-shock wave interaction also along the entry path in Mars atmosphere. The present paper focuses the chemical effects both in the shock layer and on the surface of a test body along the Mars orbital entry and compares these effects with those along the Earth orbital re-entry. As well known, the Mars atmosphere is almost made up of Carbon dioxide whose dissociation energy is even lower than that of Oxygen. Therefore, although the Mars entry is less energized than the Earth re-entry, one can expect that the effects of chemistry on aerodynamic quantities, both in the shock layer and on a test body surface, are different from those along the Earth re-entry. The study has been carried out computationally by means of a direct simulation Monte Carlo code, simulating the nose of an aero-space-plane and using, as free stream parameters, those along the Mars entry and Earth re-entry trajectories in the altitude interval 60-90 km. At each altitude, three chemical conditions have been considered: 1) gas non reactive and non-catalytic surface, 2) gas reactive and non-catalytic surface, 3) gas reactive and fully-catalytic surface. The results showed that the number of reactions, both in the flow and on the nose surface, is higher for Earth and, correspondingly, also the effects on the aerodynamic quantities.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.90-96
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• 2020

현 시대에 있어 정보력은 국방 분야에 있어 굉장히 주요한 요인으로 손꼽히고 있다. 따라서 감시 및 정찰을 위한 무기체계 기술 확보가 불가피해졌다. 이에 따라 군이 직접 수행하기에는 너무 위험하거나(Dangerous), 지저분하거나(Dirty), 지루한(Dull) 환경과 같이 유인항공기의 비행운용이 제한되는 경우에 무인항공기(UAV)가 개발되어 전 세계적으로 활발히 운용 중에 있다. 국내에서 연구 개발된 한 무인항공기 체계에는 구성품 중 비행체 점검 장비가 포함되어 있다. 비행체 점검 장비는 무인항공기와 연결되어 그것의 상태를 확인하는 장비로, 무인항공기에 동작 명령을 인가하고 명령 값을 추종하는 지 확인함으로써 운용자로 하여금 비행 가능 여부를 점검할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이러한 운용 중 엔진 소음에 의하여 비행체 점검 장비가 정지한 현상에 대한 고장탐구를 실시하고 소프트웨어, 하드웨어 그리고 외부 환경의 측면에서 원인을 분석한다. 분석된 원인에 따라 개선방안을 제시하고 제안된 방안이 고장을 방지할 수 있음을 검증한 결과를 다룬다.