• 한국운동역학회지
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• 제19권2호
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• pp.359-367
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• 2009

본 연구의 목적은 배구경기의 스파이크 동작에서 시간, 거리, 속도, 각도요인 등 제반 운동학적 변인들을 분석하여 스파이크의 과학적 훈련이나 지도에 유용한 정보를 제공하는데 있다. 대상자는 2008-2009 V-리그에 출전한 남자 용병선수 4명이다. 두 대의 고속비디오카메라를 사용했으며 3차원 동작분석 법으로 분석한 결과를 토대로 한 결론은 다음과 같다. 도약스텝의 소요시간은 .33초였으며, 안젤코 선수는 다른 선수들보다 발구름 시간을 조금 더 길게했다. 현재 공격력에서 더 상위에 있는 안젤코와 앤더슨은 전체 스파이크 동작구간의 거리를 4m 이내로 비교적 짧게 했다. 신체중심이 최저에 이른 순간은 도약스텝에서 지지하고 있는 오른발을 왼발이 통과하는 시점이었으며, 신체중심의 최대 높이는 2.30m로 임팩트 직전에 나타났다. 신체중심의 수평속도는 도약스텝의 초반부에 4.19m/s로 가장 높았으며, 도약 직전 앞발의 지지기에 최저치에 도달하는 것으로 나타났다. 신체중심의 수직속도는 도약구간에 오른발의 접지 후 최저치에 이르렀으며, 앞발의 이지 후 최대 속도에 이르는 것으로 나타났다. 타점은 3.22m, 볼속도는 최대 28.18m/s로 나타났다.

• 한국항공운항학회지
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• 제29권3호
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• pp.52-65
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• 2021

A large amount of time and cost is consumed due to congestions caused by an increasing number of cars which results in a lot of emissions. To overcome these problems, a new electric vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft is being considered. Since vertical take off and landing without a separate runway is realized and electricity is used as a power source, it could solve the saturated ground traffic congestions without emissions. In this paper, the initial sizing was performed based on the Nexus 6HX of Belltextron which is a tilt-ducted fan type. In this study, the electric propulsion system that only uses battery was implemented instead of current Nexus 6HX hybrid electric propulsion. Aerodynamic analyses were performed using OpenVSP and XFLR5. Power-to-weight ratio, wing loading, estimated weight were calculated with these analyses.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권4호
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• pp.55-61
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• 2015

In this study, we peformed optimal design of a composite skid landing gear, one of the solid spring shock absorbers, for light vertical takeoff and landing aircraft. Although a solid spring type has poor energy dissipation capability, it is commonly used for light aircraft where sink speeds are low and shock absorption is non-critical in terms of simplicity, low cost and weight reduction. In this paper, design parameters of solid spring such as sink speed, gear leg length, deflection and landing load factor were reviewed. In order to meet structural requirements such as deflection and strength, finally, we conducted optimal design of the composite skid landing gear for VTOL UAV using genetic algorithm and pattern search algorithm.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권1호
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• pp.17-30
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• 2021

This is an investigation for a more electric regional aircraft, considering the ATR 72 aircraft as an example and the electrification of its four double slotted flaps, which were estimated to require an energy of 540 Wh for takeoff and 1780 Wh for landing, with a maximum power requirement of 35.6 kW during landing. An analysis and evaluation of three energy harvesting systems has been carried out, which led to the recommendation of a combination of a piezoelectric and a thermoelectric harvesting system providing 65% and 17%, respectively, of the required energy for the actuators of the four flaps. The remaining energy may be provided by a solar energy harvesting photovoltaic system, which was calculated to have a maximum capacity of 12.8 kWh at maximum solar irradiance. It was estimated that a supercapacitor of 232 kg could provide the energy storage and power required for the four flaps, which proved to be 59% of the required weight of a lithium iron phosphate (LFP) battery while the supercapacitor also constitutes a safer option.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.84-91
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• 2005

오랜기간 비행선의 이착륙은 사람에 의한 수동으로 이루어졌으나, 자동제어시스템의 개발과 함께 이를 비행선에 적용하여 보다 정확한 이착륙의 필요성이 대두되었으며, 많은 알고리즘이 개발되고 있다. 본 논문에서는 기낭의 압력제어에 의한 비행선의 이착륙제어를 다룬다. 비행선의 운동방정식은 비선형 방정식으로 매우 복잡하여 우선 간단한 PID제어기에 의한 해법을 제시하였다. 그러나, 운항시 대기조건이 빠르게 변하므로 변하는 예측 불가능한 외란에 대해서는 만족스런 성능을 보이지 못하였다. 따라서, 본지에서는 인공 신경망을 이용한 학습알고리즘을 토대로 원하는 궤적에 빠르게 추종하도록 설계하였다. 일반적으로 인공신경망은 복잡한 문제에 있어서 많은 수의 은닉층과 뉴런이 필요하고 또한 훈련시간이 많이 걸리는 단점이 있기에 이를 해결하기 위해 비행선 이착륙 문제에 대한 일반적인 인공신경망 적용에 대해 연구하였다. 본지에서는 RBFN(radial basis function network)제어기를 설계하였고, 신경 회로망의 가중치는 외란이 인가되거나 부하특성이 비선형적으로 변화되는 것을 고려하도록 기준입력과 실제 비행선 모델의 출력사이의 오차를 최소화하는 방향으로 학습을 진행하였다. 그 결과 최대 15m의 오차를 보이는 PID제어기보다 양호한 결과를 얻었다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.209-216
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• 2008

본 연구의 목적은 대학 세단뛰기 선수들의 각 지지국면에서 충격력과 운동학적 변인을 조사하는 것이다. 실제 경기 상황을 촬영하였고 경기력이 올림픽 B기준을 통과한 선수를 대상으로 영상분석 방법을 이용하여 자료를 산출하였다. 본 연구의 결과는 스텝 이륙과 착지 평균 거리가 홉과 점프의 이륙과 착지 거리보다 더 긴 것으로 조사되었다. 홉 이륙거리를 길게 하고 스텝의 착지거리를 줄여야 하는 것으로 조사되었다. 세단뛰기 각 국면에서 이륙과 접지순간에 나타나는 평균 신체중심의 높이 변화 패턴은 이륙순간에 medium-low-high이였고 접지순간에는 홉과 스텝이 동일한 패턴 이였다. 홉의 도약각도는 선행연구 보다 2도 더 높은 것으로 나타났고, 평균 충격력은 수평방향으로 체중에 약 0.6배에서 0.7배 범위에 있었고 수직방향으로는 약 2.8배에서 3.0배의 범위에 있는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.330-339
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• 2008

Ground-based interceptors(GBI) comprise a major element of the strategic defense against hostile targets like Intercontinental Ballistic Missiles(ICBM) and reentry vehicles(RV) dispersed from them. An optimum design of the subsystems is required to increase the performance and reliability of these GBI. Propulsion subsystem design and optimization is the motivation for this effort. This paper describes an effort in which an entire GBI missile system, including a multi-stage solid rocket booster, is considered simultaneously in a Genetic Algorithm(GA) performance optimization process. Single goal, constrained optimization is performed. For specified payload and miss distance, time of flight, the most important component in the optimization process is the booster, for its takeoff weight, time of flight, or a combination of the two. The GBI is assumed to be a multistage missile that uses target location data provided by two ground based RF radar sensors and two low earth orbit(LEO) IR sensors. 3Dimensional model is developed for a multistage target with a boost phase acceleration profile that depends on total mass, propellant mass and the specific impulse in the gravity field. The monostatic radar cross section (RCS) data of a three stage ICBM is used. For preliminary design, GBI is assumed to have a fixed initial position from the target launch point and zero launch delay. GBI carries the Kill Vehicle(KV) to an optimal position in space to allow it to complete the intercept. The objective is to design and optimize the propulsion system for the GBI that will fulfill mission requirements and objectives. The KV weight and volume requirements are specified in the problem definition before the optimization is computed. We have considered only continuous design variables, while considering discrete variables as input. Though the number of stages should also be one of the design variables, however, in this paper it is fixed as three. The elite solution from GA is passed on to(Sequential Quadratic Programming) SQP as near optimal guess. The SQP then performs local convergence to identify the minimum mass of the GBI. The performance of the three staged GBI is validated using a ballistic missile intercept scenario modeled in Matlab/SIMULINK.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.819-828
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• 2022

본 연구는 일반적인 쿼드 틸트 로터 타입의 전기 추진 수직이착륙 항공기에 대하여 배터리의 성능에 따른 기체 사이징의 민감도를 분석하였다. Uber Elevate와 NASA가 제시한 임무 요구도를 기반으로 초기 기체 사이징을 수행하였으며, 200Wh/kg~400Wh/kg의 배터리 팩 기준 비에너지와 4C~5C의 연속 방전율 범위에 대하여 항공기의 총 중량은 5,000lb~11,000lb으로 예측되었다. 기체 총 중량을 7,000lb를 가정 시 가용 출력과 가용 에너지 측면에서 각각 요구되는 배터리 사양을 도출하였으며, 배터리 비에너지와 방전율의 영향을 분석하였다. 배터리 팩 고장 및 프롭 로터 고장과 같은 조건을 고려하여 배터리 최대 방전율 또한 제시하였다.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.87-93
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• 2013

달 착륙선 개념설계형상 검증모델은 한국형 달착륙선의 진보된 우주 비행체 기술들의 개발 및 검증을 위한 시험베드로서 개념설계형상을 바탕으로 달과 지구의 중력 차이를 고려하여 실제 중량의 1/6 스케일로 설계된 수직이착륙이 가능한 달착륙선의 프로토타입이다. 검증모델은 지상에 고정된 상태에서 추력기 클러스터링 시험과 가상비행시험을 수행하였다. 검증모델 지상시험은 두 달 동안 고흥항공센터 고체모터연소 시험장에서 진행했다. 검증모델의 지상시험의 목적은 비행모델 탐사선의 개발 이전에 주요 전자장비, 200N급 추진시스템, 제어 알고리즘 및 소프트웨어, 구조체의 핵심기술 및 체계운용기술 등의 전체 시스템에 대한 시연 및 검증이다. 본 논문에서는 시험형상, 시험목적 그리고 시험제반시설에 대한 기술을 포함한 가상비행시험에 대한 내용을 기술한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.43-49
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• 2021

본 논문은 비행시험 전 수직 이착륙 드론용 배터리 시스템 설계 및 지상 성능 평가에 대하여 다룬다. 배터리를 포함한 드론의 무게는 약 45 kg이며, 4개의 모터를 이용하여 추력을 발생 시키고 방향도 전환할 수 있는 드론이다. 30분 동안 비행임무에 필요한 전력을 시뮬레이션 하였고 그 결과 총 2.4 kWh의 전력이 필요하였다. 전압 운영 범위는 54 V ~ 44 V이며 13셀로 구성된 두 개의 배터리팩을 (4 C-rate) 제작하였다. 그리고 배터리 관리시스템을 장착하여 과전압, 저전압 및 과전류를 방지할 수 있는 기능을 추가하여 무인기 운용 안전성을 높였다. 최종적인 배터리 성능 검증을 위해 -10 ℃, 25 ℃, 40 ℃에서 시뮬레이션 방전 시험을 수행하여 비행 임무를 위한 필요 전력이 충족됨을 확인 하였다.