• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2020

과학기술의 발전에 따라 탄도탄에 대한 위협이 나날이 증대되고 있으며, 이러한 위협에 대처하기 위한 탄도탄 요격미사일에 대한 개발이 요구되고 있다. 대탄도탄용 요격미사일의 개발을 위해서는 요격시험이 필수적이다. 시험을 통해 얻은 계측자료를 활용하여 요격미사일을 포함한 전체적인 요격 시스템의 성능을 확인할 수 있다. 그러나 요격시험 시에는 요격에 의한 파편이 발생되기 때문에 안전을 위한 민간인의 접근 통제가 필요하다. 따라서 요격시험에 앞서 요격 파편에 대한 안전구역의 신뢰도 높은 추정이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 모델링 분석 및 시뮬레이션을 활용하여 요격 파편에 대한 안전구역을 산출하였다. 우선, 탄도탄과 요격미사일의 발사단계에서 요격까지의 전 과정에 대한 시뮬레이션을 수행하였고, 요격 시점에서의 상대 속도 및 상대 각도를 산출하였다. 이 결과를 활용하여 요격 시의 에너지를 계산하고 요격 파편의 방출속도를 산출하였다. 이후, 파편에 작용하는 항력과 중력을 고려하여 낙하 궤적을 산출하였고, 파편의 낙하 지점과 위험도를 종합적으로 고려하여 최종 안전구역을 산출하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제12권4호
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• pp.326-334
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• 1992

Particle-reinforced metal matrix composites via the Osprey spray casting process were fabricated by injecting second phase particles of $Al_2O_3$(＜$40{\mu}m$) and W($6{\mu}m$) into the spray of Cu droplets, and the thermal behaviors of the composite droplets during flight were considered theoretically on the basis of mixing modes between the Cu droplets and the reinforced particulates injected. It was found that the W-injected spray is comprised of particle-embedded droplets, and the $Al_2O_3-injected$ spray comprises particle-attached droplets. From the predicted results of the thermal behaviors of the composite droplets and preforms produced, it is concluded that the thermal behaviors of the composite droplets during flight, and during the subsequent deposition are strongly influenced by its mixing modes between the reinforced particulates and Cu droplets during flight.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권10호
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• pp.859-867
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• 2015

본 논문은 행위 기반 분산 기법(behavior-based decentralized method)을 활용하여 복수 무인기의 군집 비행을 위한 강인 제어기를 제안한다. 행위 기반 분산 기법을 활용한 복수 무인기의 군집 비행은 주변 무인기들의 정보만을 활용하여 편대를 이루게 되므로 많은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 무인기 시스템에 크기가 제한된 시변 외란(time varying bounded disturbance)이 존재하는 상황에서, 주변 무인기들의 위치와 속도를 모두 활용하는 경우와 위치만을 활용하는 경우로 나뉘어 제어기를 설계하며, 위치만을 활용하는 경우 passivity 기법을 적용하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어기는 시간에 의존하는 제한된 외란이 존재하는 상황에서 전체 폐루프 시스템의 uniformly ultimate boundedness 특성을 보장한다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기법의 타당성을 검증한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.232-239
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• 2016

Recently, in order to increase the efficiency and mission success rate of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles), the necessity for formation flights is increased. In general, GPS (Global Positioning System) is used to obtain the relative position of leader with respect to follower in formation flight. However, it can't be utilized in environment where GPS jamming may occur or communication is impossible. Therefore, in this study, monocular vision is used for measuring relative position. General PC-based vision processing systems has larger size than embedded systems and is hard to install on small vehicles. Thus FPGA-based processing board is used to make our system small and compact. The processing system is divided into two blocks, PL(Programmable Logic) and PS(Processing system). PL is consisted of many parallel logic arrays and it can handle large amount of data fast, and it is designed in hardware-wise. PS is consisted of conventional processing unit like ARM processor in hardware-wise and sequential processing algorithm is installed on it. Consequentially HW/SW co-designed FPGA system is used for processing input images and measuring a relative 3D position of the leader, and this system showed RMSE accuracy of 0.42 cm ~ 0.51 cm.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.99-110
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• 2009

이 연구의 목적은 편대비행위성의 항법 및 궤도제어를 위한 실시간 Hardware-In-the-Loop(HIL) 시뮬레이션 테스트베드를 개발하는데 있다. HIL 시뮬레이션 테스트베드는 실제와 비슷한 하드웨어 환경을 구성하여 주어진 편대비행임무 요구조건에 따른 새로운 개념의 알고리즘을 테스트할 수 있는 시뮬레이터이다. HIL 시뮬레이션 테스트베드는 실제의 인공위성 시스템 인터페이스와 최대한 유사하게 설계되었으며 환경 컴퓨터, GPS 시뮬레이터, GPS 수신기, 비행제어 컴퓨터, 시각화 컴퓨터 등 총 5개의 독립적인 시스템으로 구성되어 있다. Spirent Communication사의 GSS6560 다중패널 RF 시뮬레이터와, (주)세트렉아이에서 제작한 우주용 GPS 수신기를 사용하여 실제와 유사한 GPS 관측데이터를 사용한다. GPS 수신기로부터 획득한 관측데이터는 비행제어 컴퓨터 시스템으로 전송되고 이를 통해 편대비행위성의 절대위치 및 상대위치결정을 수행하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 비행제어 컴퓨터 시스템은 궤도조정에 필요한 제어값을 계산하여 환경 컴퓨터 시스템으로 전송한다. 이렇게 5개의 독립적인 시스템을 유기적으로 통합하여 폐순환반복(closed-loop) HIL 시뮬레이션 테스트베드를 설계하였다. 이 논문에서는 편대비행 위성의 항법 및 제어 알고리즘 테스트를 위한 실시간 HIL 시뮬레이션 테스트베드의 전반적인 구성방법과 세부적인 구성요소에 대해 설명하였다 저궤도 편대비행위성의 편대유지 임무에 대한 가상의 시나리오를 설정하여 위성 편대비행의 항법 및 궤도제어 알고리즘을 실험적으로 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.469-478
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• 2019

수직이착륙기(VTOL) 및 도심 항공 모빌리티와 같은 멀티로터형 비행체는 높은 기동성을 바탕으로 오늘날 널리 활용되고 있다. 멀티로터는 다수의 로터로 구성되어 후류 상호작용이 활발히 발생하고, 이로 인해 멀티로터의 공기역학 및 공력음향학적 특성이 단일 로터와 큰 차이를 보인다. 본 연구에서는 자유 후류 격자 기법 해석자를 활용하여 멀티로터의 후류 상호작용 효과를 규명하고자 하였다. 다양한 비행체와 운용조건의 비교를 위하여, 제자리 비행에서 로터 간격에 따른 효과와 전진 비행에서 전진비 및 전진 방향에 따른 효과를 확인하였다. 제자리 비행 시 후류 및 로터 사이의 상호작용으로 비정상 하중이 발생하였으며, 로터 사이 간격이 줄어들수록 하중 변화폭이 증가하였다. 이는 비정상 하중 소음을 발생시키고 소음 지향성에 변화를 가져온다. 전진 비행 시, 비행 방향에 따라서 비정상 하중 및 소음 특성에서 차이를 보인다. 단일 로터 해석 결과와 비교하였을 때, 멀티로터의 각각의 로터는 상대적 위치에 따라서 하중 소음의 크기와 지향성이 다르다. 결론적으로 후류 상호작용 효과에 대한 분석은 다양한 멀티로터 형상과 운용조건의 공력 및 공력소음 해석에 필수적이다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권9호
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• pp.1459-1474
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• 2006

The present study is focused on the development of the RIF (Representative Interactive Flamelet) model which can overcome the shortcomings of conventional approach based on the steady flamelet library. Due to the ability for interactively describing the transient behaviors of local flame structures with CFD solver, the RIF model can effectively account for the detailed mechanisms of $NO_x$ formation including thermal NO path, prompt and nitrous $NO_x$ formation, and reburning process by hydrocarbon radical without any ad-hoc procedure. The flamelet time of RIFs within a stationary turbulent flame may be thought to be Lagrangian flight time. In context with the RIF approach, this study adopts the Eulerian Particle Flamelet Model (EPFM) with mutiple flamelets which can realistically account for the spatial inhomogeneity of scalar dissipation rate. In order to systematically evaluate the capability of Eulerian particle flamelet model to predict the precise flame structure and NO formation in the multi-dimensional elliptic flames, two methanol bluffbody flames with two different injection velocities are chosen as the validation cases. Numerical results suggest that the present EPFM model has the predicative capability to realistically capture the essential features of flame structure and $NO_x$ formation in the bluff-body stabilized flames.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권10호
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• pp.988-995
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• 2008

본 논문에서는 궤환선형화를 이용한 일치기법을 사용하여 다수 무인기의 편대비행 제어기를 설계하였다. 제안한 기법은 한 대의 리더기를 중심으로 하는 집중형 방식이 아닌 분산형 방식으로, 각 개체의 제어입력은 인접한 개체만의 정보만을 이용하여 설계된다. 라플라시안 행렬을 이용하여 개체 간의 정보 교류를 정의한 후, 궤환선형화 과정을 거친 비행체에 적용하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 제어기의 안정성 해석을 수행하였다. 또한 제안한 제어기의 성능을 검증하기 위해서 회전익 무인기 비행체 모델에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제11권4호
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• pp.300-312
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• 2017

To improve the understanding of secondary organic aerosol (SOA) formation from the photo-oxidation of anthropogenic and biogenic precursors at the regional background station on Baengnyeong Island, Korea, gas phase and aerosol chemistries were investigated using the Proton Transfer Reaction Time of Flight Mass Spectrometer (PTR-ToF-MS) and the Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS), respectively. HR-ToF-AMS measured fine particles ($PM_1$; diameter of particle matter less than $1{\mu}m$) at a 6-minute time resolution from February to November 2012, while PTR-ToF-MS was deployed during an intensive period from September 21 to 29, 2012. The one-minute time-resolution and high mass resolution (up to $4000m{\Delta}m^{-1}$) data from the PTR-ToF-MS provided the basis for calculations of the concentrations of anthropogenic and biogenic volatile organic compounds (BVOCs) including oxygenated VOCs (OVOCs). The dominant BVOCs from the site are isoprene (0.23 ppb), dimethyl sulphide (DMS, 0.20 ppb), and monoterpenes (0.38 ppb). Toluene (0.45 ppb) and benzene (0.32 ppb) accounted for the majority of anthropogenic VOCs (AVOCs). OVOCs including acetone (3.98 ppb), acetaldehyde (2.67 ppb), acetic acid (1.68 ppb), and formic acid (2.24 ppb) were measured. The OVOCs comprise approximately 75% of total measured VOCs, suggesting the occurrence of strong oxidation processes and/or long-range transported at the site. A strong photochemical aging and oxidation of the atmospheric pollutants were also observed in aerosol measured by HR-ToF-AMS, whereby a high $f_{44}:f_{43}$ value is shown for organic aerosols (OAs); however, relatively low $f_{44}:f_{43}$ values were observed when high concentrations of BVOCs and AVOCs were available, providing evidence of the formation of SOA from VOC precursors at the site. Overall, the results of this study revealed several different SOA formation mechanisms, and new particle formation and particle growth events were identified using the powerful tools scanning mobility particle sizer (SMPS), PTR-ToF-MS, and HR-ToF-AMS.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.63-64
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• 2012

The present study has numerically investigated the effects of the fuel-side nitrogen dilution on the precise structure and NOx formation characteristics of the turbulent syngas nonpremixed flames. Numerical results indicate that for highly diluted case, the flame structure is dominantly influenced by the turbulence-chemistry interaction and marginally modified by the radiation effect. On the other hand, no-dilution case with the longer flight time and the relatively intermediate scalar dissipation rate is influenced strongly by the radiative cooling as well as moderately by the turbulence-chemistry interaction.