• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권4_2호
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• pp.639-648
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• 2023

In modern society, UAM (Urban Air Mobility) transportation system is being developed as an alternative to urban traffic congestion and environmental problems, and electric vertical take-off and landing (eVTOL) is a combination of vertical take-off and landing function and electric power. It is attracting attention as an innovative next-generation transportation method as an eco-friendly alternative that reduces noise and air pollution by providing efficient mobility within the city. Since eVTOL development requires designing and implementing airframes suitable for various mission purposes, the power system needs to be developed as a platform concept before airframe development. In this study, we empirically proposed a test bench concept equipped with a stable power supply and an efficient control system, essential in developing a power platform with a combined function in the form of a fuselage and module type specialized for various mission purposes. The proposed drivetrain platform test bench consists of a system verifying the stable take-off and landing software and a power platform adjusting the motor's thrust. It will serve as a verification system that can be developed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.20-29
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• 2021

항공기 추진시스템 전동화, 분산추진기술, 자율지능기술의 발달로 전기추진 수직이착륙 항공기(eVTOL: Electric Vertical Take-off and Landing)를 활용한 도심항공교통서비스 구현 가능성이 높아짐에 따라 미국, 유럽 등 항공선진국들에서 전기추진 수직이착륙 항공기에 대한 인증제도 연구가 활발히 진행되고 있다. 2019년 유럽항공안전청이 수직이착륙 항공기를 위한 새로운 기술기준 SC-VTOL을 고시하는 등 근시일 내 인증제도 마련이 예상되나 국내 인증제도는 eVTOL 항공기의 개발과 시장 운용에 대비가 미비하다. 본 연구에서는 해외 eVTOL 개발과 인증제도 마련 동향을 조사하고, 미국/유럽의 제도개선 방향을 분석하여 국내에 관련 인증제도 마련을 위한 고려사항을 분석하였다. 이 후 SC-VTOL과 현행 국내 항공기기술기준을 비교분석하고 국내 eVTOL 항공기 형식증명/형식증명승인을 위한 방안을 제시하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.27-38
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• 2022

Urban air mobility (UAM) has recently attracted lots of attention as a solution to urban centralization and global warming. Electric vertical take-off and landing (eVTOL) is a concept that emerges as one of the promising and clean technologies for UAM. There are two difficult challenges for eVTOL aircraft to solve. One is how to improve the weight efficiency of aircraft, and the other is how to complete long-range missions for UAM's flight scenarios. To approach these challenges, we propose a consolidated concept design of battery-fuel cell hybrid tiltrotor aircraft with a liquid hydrogen (LH₂) fuel tank. The efficiency of a battery-fuel cell hybrid powertrain system on the designed eVTOL aircraft is compared to that of a battery-only powertrain system. This paper shows how much payload can increase and the flight scenario can be improved by hybridizing the battery and fuel cell and presenting a detailed concept of a cryogenic storage tank for LH₂.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.95-101
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• 2024

본 논문에서는 다양한 eVTOL (electric vertical take-off and landing) 항공기의 안전성 평가 수행을 위한 가변형 시뮬레이션 환경을 구축하고자 한다. eVTOL 항공기마다 적용되는 Inceptor, 항공기 동역학 모델, 제어기가 상이하므로, 이를 가변형으로 구성하여 eVTOL 항공기마다 안전성 시험 평가 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성하였다. eVTOL 항공기의 안전성 평가 수행을 위한 시험 항목 및 성능 지표를 설정하였으며, 시험 항목별 시험절차에 따라 안전성 시험 평가 시 필요한 지상보조설비를 구상하여 시뮬레이션 환경에 구현하였다. 또한, 시뮬레이션 내 eVTOL 항공기의 데이터를 활용한 안전성 성능 분석을 위해 MATLAB/Simulink 기반의 시뮬레이션 비행데이터 수집 환경을 구축하고, 안전성 성능 분석을 위한 툴을 구현하였다. 최종적으로 본 논문에서 구현한 가변형 시뮬레이션 환경에서의 안전성 시험 비행 수행 및 성능 분석을 수행하였으며, 정상적으로 수행되는 것을 확인함으로써 시뮬레이션 환경을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.73-84
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• 2020

자동차 대수의 증가로 인한 지상 교통의 혼잡을 극복하기 위해 많은 회사들이 새로운 방식의 운송 수단인 미래형 개인항공기(PAV)를 제안하였다. 미래형 개인항공기 중에서도 전기를 동력으로 사용하고 수직 이착륙이 가능한 전기수직이착륙(eVTOL)항공기가 주목을 받고 있으며 그러한 항공기들의 형상은 멀티콥터형에서 틸트 덕티드팬까지 다양하다. 본 연구에서는 eVTOL 유형별 장단점 등 특성을 분석하였다. 틸트날개형, 복합형, 멀티콥터형의 대표적인 eVTOL PAV인 바하나, 오로라, 볼로콥터에 대해 구성성분 합계 방식을 사용하여 유해항력을 구하였으며, 항공기 설계 및 공력 해석 프로그램인 OpenVSP와 XFLR5 프로그램을 사용하여 표면적과 유도항력을 구하였다. eVTOL PAV에 사용되는 배터리는 테슬라 2170 배터리로 가정하고 항속거리를 계산하였다. 또한 각 eVTOL에 대해 이착륙 및 순항을 포함한 임무형상별로 에너지소모 및 최대 비행시간을 계산하여 비교하였다.

• 공학교육연구
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• 제17권5호
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• pp.17-22
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• 2014

Unmanned aerial vehicles (UAVs) that have been recently commercialized can largely be divided into fixed-wing aircraft and rotor aircraft by their styles and flight characteristics. Although the fixed-wing aircraft represents higher power efficiency, higher speed, longer flight distance and larger loading weight than the rotor aircraft, they have a disadvantage of requiring a space for take-off and landing. On the other hand, the rotor aircraft can implement vertical take-off and landing (VTOL) and represents various flight modes (hovering, steep bank turns and low-speed flights). But they require both precision take-off control and attitude control. In this study, we used a quad-tilt rotor UAV to combine advantages in both the fixed-wing aircraft and the rotor aircraft. The quad-tilt rotor (QTR) system was designed and constructed by adding a tilt device with a servo motor to a general quad-rotor vehicle.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권1호
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• pp.201-208
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• 2022

As around the world, ground and underground transportation capacity is reaching its limit, centering on urban areas. As urban traffic becomes congested, time and cost are astronomical, and environmental destruction caused by urban pollution is becoming increasingly serious. As a way to solve this problem, the means of flying over the air are in the spotlight as the next generation of future transportation, and the concept of urban air mobility (UAM, Urban Air Mobility) is defined as systematic planning. The development of an electric-powered vertical take-off (eVTOL) aircraft that obtains electric power through a battery using a personal aerial vehicle (PAV) as a means of transportation has accelerated. As the aircraft development of new technology aircraft in the evtol method is actively carried out, the need to prepare systems such as aircraft certification standards, pilot qualification systems, and qualification management is emerging. The Federal Aviation Administration (FAA) and the European Union Aviation Safety Agency (EASA), which lead international standards, announced new special technical conditions and temporary regulations SCVTOL-01, respectively. However, the pilot qualification system for operating the uam aircraft has not yet been clearly announced. Therefore, this paper analyzes the recently announced FAA regulations and EASA regulations to identify differences and directions in perspectives on UAMs and study the existing vertical take-off and landing aircraft (VTOL) pilot qualification system to present directions for qualification classification.

• 항공우주
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• 통권108호
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• pp.66-67
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• 2010

수직이착륙, 영어로는 VTOL(Vertical Take-Off and Landing)이라 불리는 기술은 공기역학을 거부한 첨단 항공우주기술이다. 일반적으로 고정익 항공기는 날개에서 발생하는 양력으로 하늘을 날지만 VTOL 항공기는 순수한 엔진 추력만으로 수직으로 이착륙하거나 단거리에서 이륙할 수 있다. 다만 높은 기술적 완성도를 요구하는 만큼 현재까지 실전 배치된 군용기 중 이 기술이 적용된 군용기는 해리어(Harrier)와 V-22 오스프리(Osprey), Yak-38 정도가 고작이다. 수직이착륙 기술에 대해 소개한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.521-523
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• 2004

The Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) has proposed new vertical take-off and landing (VTOL) aircraft known as the Jet-VTOL aircraft shown in Fig.1. The Jet-VTOL aircraft is based on a canard wing configuration. The aircraft has the clustered lift-fans mounted near the center of gravity for vertical flight, and has the clustered fans mounted beside the vertical tail for cruise flight. Both fans are driven by the core engine mounted inside the aft end of fuselage. The propulsion system is innovative and attractive not to be seen even in the world.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.502-504
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• 2021

UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 활용영역은 시간이 갈수록 꾸준히 확대되고 있다. 특히 네 개 이상의 수평적인 프로펠러로 구성된 VTOL(Vertical Take-Off and Landing) 기능이 가능한 UAV는 시스템 안정성 및 비교적 단순한 항공역학적 설계 및 구조에 따라 다양한 플랫폼이 등장하고 있으며 비교적 저렴한 가격으로 응용제품들이 시중에 유통이 되고 있다. 대부분의 UAV는 GCS(Ground Control System, 지상시스템)를 통해 임무가 수행된다. 지상시스템은 주로 인터넷에 연결되어있기 때문에, 전자 지도 및 기타 최적의 비행조건(온도, 습도, 풍향 등)을 위한 환경정보를 또한 얻을 수 있다. 본 논문은 AIS(Auto Identification System)를 통해 얻은 정보를 기반으로 식별된 선박으로의 접근 및 감시(monitoring)하기 위한 UAV의 운영기법을 설계한다.