• 한국항공운항학회지
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• 제29권4호
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• pp.37-44
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• 2021

In case of South Korea, the airspace which airlines can operate is extremely limited due to the military operational area located within the Incheon flight information region. As a result, safety problems such as mid-air collision between aircraft or Traffic alert and Collision Avoidance System Resolution Advisory (TCAS RA) may occur with higher probability than in wider airspace. In order to prevent such safety problems, an mid-air collision risk detection model based on Detect-And-Avoid (DAA) well clear metrics is investigated. The model calculates the risk of mid-air collision between aircraft using aircraft trajectory data. In this paper, the practical use of DAA well clear metrics based model has been validated. Aviation safety data such as aviation safety mandatory report and Automatic Dependent Surveillance Broadcast is used to measure the performance of the model. The attributes of individual aircraft track data is analyzed to correct the threshold of each parameter of the model.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권1호
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• pp.49-54
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• 2006

The purpose of RVSM is to reduce vertical separation minima for aircrafts which operate between FL290- FL410 inclusive in regional airspace, and to increase airspace capacity by providing additional flight levels. In order to introduce RVSM, it is necessary to estimate quantitatively airborne collision risk due to the reduction in vertical separation minimum. In this study, the basic concept of RVSM safety assessment and Reich collision risk model are introduced and mid-air collision risk in Incheon FIR is estimated based on ICAO RVSM safety assessment technique and Reich Model.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권3호
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• pp.272-281
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• 2013

Traffic Collision Avoidance System (TCAS) is designed to enhance safety in aircraft operations, by reducing the incidences of mid-air collision between aircraft. The current version of TCAS provides only vertical resolution advisory to the pilots, if an aircraft's collision with another is predicted to be imminent, while efforts to include horizontal resolution advisory have been made, as well. This paper introduces a collision resolution algorithm, which includes both vertical and horizontal avoidance maneuvers of aircraft. Also, the paper compares between the performance of the proposed algorithm and that of algorithms with only vertical or horizontal avoidance maneuver of aircraft.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.986-993
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• 2011

현재 치명적인 항공기 공중충돌 사고 또는 니어미스 (Near miss) 사고를 예방하기 위해 국제표준으로 장착해 운용하고 있는 TCAS 시스템의 성능이 만족스럽지 못한 점에 대해 항공안전관련 기관의 관심이 집중되고 있다. 지금까지 TCAS의 충돌회피 성능개선에 대한 연구는 주로 회피방향, 수직상승속도, 회피방향의 역전, 복잡한 구도의 여러 항공기 및 회피공간의 여부 등에 대한 회피로직 개선에 집중되었다. 하지만 TCAS가 활용하는 정보의 신뢰성, 특히 고도계에서 발생할 수 있는 센서오차에 대해서는 주의 깊이 다루어지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 고도계의 고도측정의 오차와 TCAS 충돌회피 알고리즘에 사용되는 '${\alpha}-{\beta}$' 추적기가 TCAS의 회피 성능에 미치는 영향을 분석하고 칼만필터를 사용하면 충돌회피 성능을 개선할 수 있음을 보이고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2014

현행 ACAS-II는 여러 차례 개선을 통하여 기능이나 관리제도가 많이 향상되었으나 여전히 대형 공중충돌사고는 끊이지 않고 있다. 이에 국제민간항공기구(ICAO)는 ACAS-II의 당면 문제를 근본적으로 해결하기 위해 2015년을 목표로 미래공중충돌회피시스템 ACAS-X의 개발에 착수하였다. 이와 같은 ACAS-X의 국제 표준화에 대응하여 본 논문에서는 ICAO의 ACAS 기술표준과 개발동향을 검토하고 근래에 발생한 4건의 대형 공중충돌사고를 분석하여 도출된 결과를 토대로 미래공중충돌회피시스템의 국내도입에 필요한 방안을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.33-39
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• 2006

본 논문에서는 항공기충돌방지장치인 TCAS-II를 응용한 무인항공기의 충돌회피를 다룬다. TCAS-II의 최소운용성능표준 문서에 기초한 시뮬레이션 프로그램을 구현하고, TCAS-II가 제공하는 다양한 수직회피 명령을 자동조종장치의 입력으로 변환하여 최대고도변화율이 상이한 두 가지 무인항공기의 충돌회피 성능을 비교분석한다. 낮은 최대고도변화율을 가진 무인항공기에 TCAS-II를 적용할 때 발생 가능한 Near Mid-Air Collision을 방지할 수 있는 방안으로서, 최대고도변화율과 고도를 고려한 개선된 알고리듬을 제안하였다. 이 알고리듬은 ADS-B 개념에 의한 보다 넓은 감시범위가 제공된다는 전제하에 사용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.710-715
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• 2023

도시화가 가속화되면서 교통 혼잡, 주거 및 환경 문제 등의 사회적 이슈가 도출되고 있다. 이를 해결하기 위해 도심항공교통 (UAM; urban air mobility)과 같은 혁신적인 교통시스템 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 초기 저밀도 운항 환경에서 기존의 항공교통시스템에 부담을 주지 않으면서도 안전하게 비행이 이루어져야 하고, 공역을 효율적으로 관리하고 운영하는 능력이 요구된다. 따라서 UAM은 회랑을 통한 경로의 운영으로 예측 가능성을 높여 초기 운영단계에서는 저밀도 상황에서의 운항에 대한 데이터를 축적해 나가는 것이 중요하다. 이를 위해서는 운영하기 전 각종 시뮬레이션을 활용한 시나리오를 생성하여 UAM 기체 간의 잠재적인 충돌 가능성을 예측하고 항공기 간격 즉 분리에 대한 손실 (LoS; loss of separation), 그리고 근접 공중충돌 (NMAC; near mid air collision) 위험에 대한 검토가 필요하다. 항적 난기류는 항공기 간의 안전한 분리를 보장하는 중요한 요소로, 기존 항공교통에서는 활주로와 항로의 분리에 필수적으로 사용되었다. UAM 비행체는 저고도에서 밀집된 공간에서 운영되기 때문에, 항적 난기류에 관한 추가적인 연구가 필요하며, 이를 위해 다양한 데이터를 활용하여 기체의 성능을 정밀하게 분석하고 있다. 본 논문에서는 국내외 연구 결과를 바탕으로 UAM의 분리 기준 설정에 필요한 요구사항과 고려해야 할 사항들을 확인하는 데 초점을 맞추고자 한다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.630-638
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• 2009

본 논문에서는 SCADE를 사용하여 항공기 안전필수 시스템인 공중충돌회피시스템(TCAS-II)을 위한 통합 시뮬레이터를 설계한다. 이 TCAS-II시뮬레이터는 기존의 충돌회피 알고리즘의 문제점을 분석하고 실제 공중충돌 상황을 더욱 현실성 있게 시스템 평가에 반영할 수 있도록 편리한 통합시뮬레이션 환경을 반영하여 구현한다. 또한 안전 필수요건인 소프트웨어 국제표준 신뢰성 요건을 만족하면서 실제로 실험할 수 없는 상황에 대한 TCAS-II의 성능분석 및 새로운 충돌회피 로직 연구를 위한 시나리오 편집기를 제시하고 이를 사용하여 전형적인 공중충돌 시나리오에 대한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증한다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권9호
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• pp.173-178
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• 2018

에어백이 작동되는 중고속 추돌 사고의 경우 에어백 작동 전후의 차량 데이터가 차량의 EDM(Event Driven Memory)에 저장되어 그 추돌 속도를 쉽게 알 수 있다. 하지만 에어백이 작동하지 않는 저속영역에서 추돌하는 경우 그 속도를 산정하기가 어렵다. 또한 저속이라 하더라도 추돌속도에 따라 운전자의 부상 정도가 크게 영향을 받기 때문에 그 속도의 산정이 중요하다. 본 연구에서는 블랙박스에 저장된 영상 이미지를 분석하여 저속영역의 추돌속도를 연산하는 알고리즘을 제안하였다. 전기모터로 와이어로프를 이용하여 차량을 견인하는 방식으로 저속의 후방추돌 상황을 정확하게 재현하면서 다양한 차종과 속도에 대해 실험을 수행하였다. 이 때 블랙박스의 영상 이미지에서 두 차량의 거리가 좁아지는 비율과 전방 차량의 번호판 길이가 증가하는 비율이 동일함을 이용하여 추돌속도를 정밀하게 계산할 수 있다. 즉, 미리 측정된 초기거리와 블랙박스의 영상에서의 번호판의 길이를 초기조건으로 설정하여 본 연구의 계산 알고리즘을 적용하면 저속 추돌 속도를 정확하게 산정할 수 있다. 직선 추돌사고에는 본 연구의 결과가 그대로 적용되지만 각도를 두고 추돌하는 경우에는 별도의 고려가 필요하다.