• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1073-1079
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• 2009

본 연구에서는 전진 비행하는 헬리콥터 로터 블레이드 표면의 압력장에 대한 공력 특성 분석 및 차수축소모델 구축을 위해 적합직교분해 (POD) 방법을 이용하였다. 에너지가 큰 특정 모드를 기반으로 전진 비행하는 비정상 로터 블레이드에 대한 공기역학적 특성을 분석하였으며, CFD 계산 결과의 검증을 위해 제자리비행에 대한 실험 결과와 비교하였다. 수렴속도를 향상시키기 위해 Multi-grid 기법을 사용하였으며, 회전하는 로터 블레이드 주위의 비정상 유동을 모사하기 위해 슬라이딩 격자를 이용하였다. 그 결과 240개의 Snapshot에 대해 에너지율 99% 이상을 포함하는 지배적인 POD 모드 7개가 선정되었으며, POD 모드와 전개 계수를 이용하여 차수축소모델을 성공적으로 구축하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권1호
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• pp.43-57
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• 2012

In a modern aircraft, there are many variations in its mass, stiffness, and aerodynamic characteristics. Recently, an analytical approach was proposed, and this approach uses the idea of uncertainty to find out the most critical flight flutter boundary due to the variations in such aerodynamic characteristics. An analytical method that has been suggested to predict robust stability is the mu method. We previously analyzed the robust flutter boundary by using the mu method, and in that study, aerodynamic variations in the Mach number, atmospheric density, and flight speed were taken into consideration. The authors' previous attempt and the results are currently quoted as varying Mach number mu analysis. In the author's previous method, when the initial flight conditions were located far from the nominal flutter boundary, conservative predictions were obtained. However, relationships among those aerodynamic parameters were not applied. Thus, the varying Mach number mu analysis results required validation. Using an optimization approach, the varying Mach number mu analysis was found out to be capable of capturing a reasonable robust flutter boundary, i.e., with a low percentage difference from boundaries that were obtained by optimization. Regarding the optimization approach, a discrete nominal flutter boundary is to be obtained in advance, and based on that boundary, an interpolated function was established. Thus, the optimization approach required more computational effort for a larger number of uncertainty variables. And, this produced results similar to those from the mu method which had lower computational complexity. Thus, during the estimation of robust aeroelastic stability, the mu method was regarded as more efficient than the optimization method was. The mu method predicts reasonable results when an initial condition is located near the nominal flutter boundary, but it does not consider the relationships that are among the aerodynamic parameters, and its predictions are not very accurate when the initial condition is located far from the nominal flutter boundary. In order to provide predictions that are more accurate, the relationships among the uncertainties should also be included in the mu method.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.688-693
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• 2016

본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.78-85
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• 2022

산악이나 도서 지역으로의 물품수송, 재난지역의 영상정보 획득 및 긴급 구호물품 등을 수송하는데 멀티콥터 형태의 무인기를 활용하고자 하는 수요가 증가하고 있다. 이와 같은 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 비행 조건에 따라 발생하는 하중을 기체 구조물이 안전하게 지지하는 동시에 프롭로터의 진동 및 공탄성 안정성 확보 여부를 확인할 필요가 있다. 본 논문에서는 엔진과 발전기 조합의 하이브리드 동력 시스템이 장착된 탑재중량 40kg급 멀티콥터 무인기의 구조해석 모델 생성과 하중조건에 따른 변형 및 응력 분포 검토과정을 소개하였다. 또한 비행 속도와 기체의 피치각 조건에 따른 프롭로터 시스템의 진동 특성과 공탄성 안정성 해석 결과를 제시하였다. 프롭로터를 통해 발생하는 최대추력 및 정상, 비정상 착륙조건에 따라 기체에 작용하는 착륙하중을 검토하였으며, 구조물의 파손 없이 지지할 수 있음을 확인하였다. 기체의 비행 속도와 프롭로터의 회전속도에 따라 주요 모드별 감쇠 특성이 안정한 영역에 위치함을 확인하였다.

• 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.

• 대한인간공학회지
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• 제33권3호
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• pp.203-214
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• 2014

Objective: This study aims to examine the psychological effects of pilots caused by the environmental differences between actual and simulated flights by measuring biochemical stress level and subjective stress level. Background: Currently, the flight system of the air force suffers from several problems including a limited training area, increase of complex and tangled missions and rise in oil prices. In order to overcome these problems an L-V-C (Live, Virtual, Constructive) training system has been proposed as a solution. However, to establish the effective L-V-C training system, it is required to figure out the characteristics of each system first. Also we have to solve the problems which could occur when these systems are connected together. Method: In order to measure the biochemical stress level of pilots, we investigated the differences in cortisol responses after actual and simulated flight training separately. Meanwhile, we conducted the questionnaire survey of about 40 pilots to identify the subjective stress level of pilots. Results: There was significant difference in cortisol level between actual and simulated flight tasks. However, we found that there was no significant difference in pilots' feelings about two flight tasks. Conclusion: The results from this study can be used as basis for the further research on not only how to decrease linkage errors of the L system and the V system but also how to make the L-V training system more practical. Application: The results of the analysis might help to develop the Live-Virtual-Constructive (LVC) pilot training system.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.56-64
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• 2005

모형헬리콥터를 이용한 무인항공기 설계를 위해 비선형 형태의 수학적 모델이 선행되어야 한다. 모형헬리콥터는 실기 헬리콥터에 비해 회전수가 훨씬 높으며 따라서 동특성도 실물기에 비해 훨씬 빠르다는 차이점이 있다. 본 논문에서는 축소형 헬리콥터의 수학적 모델링에 필요한 정식화과정으로서 복잡성을 최소화하면서도 실제의 동특성에 잘 부합하도록 각 구성요소별로 계산한 후 전체로 합산하는 방법을 제시하였다. 제자리 비행과 전진비행에서 수치계산을 통해 트림 값들을 계산하고 제자리 비행조건에서 선형 시스템을 해석하여 모형헬리콥터의 비행모드를 분석하였다. 계산결과 일반적인 경향은 몇 가지 작은 부분 이외에는 대체로 다른 연구결과와 비슷하였다. 이 과정을 검증하기 위해서 비행시험을 수행하여 시스템식별에 의한 결과와 비교하는 연구가 후속 수행될 예정이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.1206-1213
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• 2021

군사용으로 개발된 드론(drone)은 관련 기술의 발전과 함께 군사용을 벗어나 민간 영역에까지 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 현재 드론은 농업 분야를 비롯하여 무인 택배, 영상콘텐츠 제작, 건축 분야 등에서 드론의 사용이 활발히 증가하고 있다. 우리나라는 2021년부터 드론 비행을 위한 드론 자격증 제도를 도입하여 운영 중이며 최대 이륙중량 2kg 이상의 드론 비행은 비행경력과 실기 시험이 요구된다. 그러나 2kg 미만의 드론은 비행경력이나 실기 시험이 필요 없이 온라인 교육 자격만으로도 운영할 수 있다. 최근 최대 이륙중량 2kg 미만의 촬영용 드론의 보급이 급격히 증가하고 있으며 이와 관련된 사고 또한 증가하고 있다. 본 논문은 급격히 증가하는 촬영용 드론의 특징에 대하여 살펴보고 이와 관련된 촬영용 드론 교육 방안에 대하여 논의한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.273-279
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• 2021

무인항공기에 적용되는 비행제어컴퓨터는 safety-critical 구성품으로, 내결함성을 확보함으로써 운용의 신뢰성을 높이기 위해 다중화 구조로 설계되고 있다. 이러한 다중화 구조가 적용된 비행제어컴퓨터는 각각의 독립적인 연산/제어 장치가 동일한 시점에 동일한 작업을 수행할 수 있도록 설계되어야 하며, 이를 위해 각 연산/제어 장치 간의 작업 동기화를 위한 동기화 알고리즘이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 무인기에 적용되는 이중화 비행제어컴퓨터간의 동기화를 위한 소프트웨어 설계 방법을 제안한다. 제안하는 동기화 방법은 고장률 감소를 위해 최소의 하드웨어 리소스만을 사용하여 동기화할 수 있도록 설계하였고, 동기화에 사용되는 하드웨어 타이머의 동작 방식을 고려하여 설계함으로써 타이머 동작에 따른 동기화 오차를 최소화 할 수 있도록 설계하였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제44권4호
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• pp.43-52
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• 2021

In weapon assignment studies to defend against threats such as ballistic missiles and long range artillery, threat assessment was partially lacking in analysis of various threat attributes, and considering the threat characteristics of warheads, which are difficult to judge in the early flight stages, it is very important to apply more reliable optimal solutions than approximate solution using LP model, Meta heuristics Genetic Algorithm, Tabu search and Particle swarm optimization etc. Our studies suggest Generic Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm in the basis of various attributes of threats. First job of studies analyzes information on Various attributes such as the type of target, Flight trajectory and flight time, range and intercept altitude of the intercept system, etc. Second job of studies propose Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm were applied to obtain a more reliable solution by reflection the importance of the interception system. It analyzes ballistic missiles and long-range artillery was assigned to multiple intercept system by real time threat assessment reflecting various threat information. The results of this study are provided reliable solution for Weapon Assignment problem as well as considered to be applicable to establishing a missile and long range artillery defense system.