• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.8-16
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• 2021

본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM)를 우리나라 수도권에서 운용하기 위해 필요한 수직이착륙장의 위치를 선정하고 평가하였다. 통근통학 인구수 조사 데이터를 이용해 수요 데이터를 분석하였으며, MATLAB을 이용해 지도상에 표현하였다. 또한 데이터들을 군집화하기 위해 MATLAB에 내장되어있는 K 평균 알고리즘 함수를 이용해 수직이착륙장의 위치로 선정할 군집의 중심을 파악하였으며, 실루엣 기법을 이용해 군집화의 정확도와 신뢰도를 평가하였다. 또한 선정된 수직이착륙장의 위치가 실제 수직이착륙장 설치에 적합한지 위성 지도를 이용해 확인하였으며, 그 위치가 설치 불가능한 위치에 있는 경우 위치 조정 과정을 통해 최종 수직이착륙장의 위치를 선정하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.17-28
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• 2021

최근 많은 나라 대도시의 교통체증과 더불어 지구온난화로 인해 차세대 친환경 교통수단인 eVTOL이 각광받고 있다. 본 연구에서는 많은 유형의 eVTOL 중 고정로터와 틸트로터가 결합된 복합형 eVTOL인 현대자동차 S-A1의 외부형상을 벤치마킹하여 역설계 기법을 활용하여 기본 형상을 구현하였다. CATIA를 사용하여 기본 형상을 구현한 후 항공기 설계 및 공력해석 프로그램인 OpenVSP, XFLR5를 사용하여 공력해석을 수행하였고 비교분석을 통해 익형과 붙임각, 상/하반각을 선택한 후 항공기 표면적 및 항력, 양력을 계산하였다. 또한 주어진 임무형상을 수행하기 위한 필요 동력을 산정하고 추정식과 자료조사를 통하여 구성품과 전체 무게를 추정하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.144-160
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• 2022

차세대 이동 수단의 방법으로 도심항공 모빌리티(UAM)에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL(Electric Vertcial Take-Off and Landing)은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로분류된다. 본 연구에서는 새로운 틸트 로터형의 차세대 eVTOL을 기존의 설계 요구 조건에 맞게 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 Open VSP와 XFLR5를 사용하여 공력해석을 진행하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 선정하였으며, 구성품별 중량을 추정하여 최대이륙중량을 예측하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.1011-1018
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• 2021

본 연구에서는 회전익기 통합해석 코드인 CAMRAD II를 이용하여 동축 동회전 로터(적층 로터)의 모델링과 제자리 비행 성능해석을 수행하였다. 본 연구는 주요 설계 변수인 방위각 위상차와 상/하단 로터 사이의 간격을 적절히 고려하여 동축 동회전 로터를 모델링하였으며, 기존 동축 반전 로터의 상단 로터의 토크 값을 동축 동회전 로터의 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법 및 동축 반전 로터의 전체 추력 값을 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법에서 제자리 비행 성능해석을 각각 수행하였다. 토크 트림 기법을 이용하였을 시 전체 로터의 추력은 -10°의 방위각 위상차에서 1.84% 최대화되었고, 추력 트림 기법을 적용하였을 때에는 전체 로터의 동력은 20°의 방위각 위상차에서 4.53%만큼 최소화되었다. 본 연구를 통하여 전기동력 수직 이착륙기에서 활용될 수 있는 동축 동회전 로터의 제자리 비행 성능이 방위각 위상차의 값에 따라 변화될 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.77-95
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• 2023

본 연구에서는 반복 설계를 통한 틸트 + 정지로터형 전기추진 수직이착륙 항공기(eVTOL)의 개념설계를 수행하였다. 현대자동차의 S-A1을 기준 형상으로 하여 도심항공모빌리티(UAM)의 개념을 사용하여 임무 형상을 정의하고 OpenVSP, XFLR5 소프트웨어를 사용하여 형상 설계와 공력해석을 수행하였다. 설계된 형상을 바탕으로 필요 동력을 추정한 뒤 배터리의 요구성능과 최대 이륙 중량(MTOW)을 계산하였다. Microsoft Excel과 Visual Basic Application을 사용해 반복적으로 계산하였으며, 이 과정에서 전기모터의 중량 추정식을 새롭게 고안하였다. 또한 자동화된 프로그램을 이용하여 eVTOL의 설계변수별 민감도 분석을 수행하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.701-706
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• 2023

우리나라 정부와 산업계는 도심항공교통(UAM) 서비스 상용화를 위한 로드맵을 제시하고 본격적으로 추진하고 있다. 본격적인 UAM 서비스의 도입을 위해서는 우수한 성능의 기체개발, 네트워크 거점과 회랑(corridor) 설계, 운영관리 최적화, 관련 법과 제도의 정비 등 해결해야 할 다양한 이슈를 가지고 있다. 본 연구에서는 운영관리 최적화 측면에서 우리나라를 중심으로 분야별 연구 동향을 살펴보고 추후 해결해야 할 연구 주제를 정리하여 제시하고자 한다. 국내 연구자는 UAM 서비스 이용요금, 이용 의도와 수용 모델, 버티포트 위치선정을 중심으로 연구가 진행되고 있으나 향후에는 서비스 주문 수락(order acceptance), 항공기 재배치(repositioning), 배터리 충전과 유지보수(charging and maintenance) 스케쥴링 등의 운영 최적화 연구가 필요함을 제시하였다.

• 서비스연구
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• 제12권4호
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• pp.94-105
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• 2022

도심항공교통(UAM)은 전 세계 주요 도시의 인구 과밀화로 인한 지상 교통수단 포화의 대안으로 eVTOL을 활용한 도심 내 3차원 교통수단이다. 교통수단의 발전에서 디자인은 다양한 분야에서 역할을 해왔으며, 곧 상용화될 UAM의 디자인 활용방안에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 현상 분석을 통해 미래환경을 예측하고 디자인의 활용방안에 관하여 선행연구에 대한 필요성이 증가하고 있다. 본 연구는 UAM을 대상으로 STEEP 분석을 하여 메가 트렌드를 도출하고, 이를 중심으로 UAM 분야에서 디자인의 활용방안을 제시하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구방법은 다음과 같은 순서로 연구를 진행하였다. 첫째, UAM에 관한 선행문헌을 분석하여 UAM의 이론적 배경을 정립하였다. 둘째, STEEP 분석을 통해 UAM 중심의 미래환경 5대 트렌드를 도출하였다. 마지막으로 디자인 활용방안을 도출하기 위해 디자인 분야별(제품, 시각, 영상, 환경, 서비스) 전문가 5명과 STEEP 분석의 결과를 중심으로 디자인 활용방안에 대하여 토의하여 UAM 분야의 디자인 분야별 활용방안을 도출하였다. 본 연구를 통해 STEEP 분석의 결과에서 가장 빈도가 높은 디자인 분야는 제품 디자인과 서비스 디자인으로 구분되고 이와 관련된 디자인 개발이 중요한 것을 알 수 있었다. 추후 본 연구에서 디자인 활용방안으로 제시된 UAM의 정보제공 방안과 표시방법, 이용 과정에 대한 분석 후 고객 맞춤 서비스 디자인 등 UAM과 관련된 다양한 선행디자인 연구와 연계되어 UAM을 상용화하기 위한 기반환경 구축으로 이어지길 기대한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권8호
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• pp.583-590
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• 2022

본 논문에서는 UAM의 다학제 설계 프레임워크 MADAM (Multidisciplinary Analysis Design for Advanced Mobility)을 소개한다. UAM의 실제 운영에서는 항공기 성능뿐 아니라 서비스의 수요와 비용 그리고 운항 시나리오까지 서로 상관관계가 있다. 따라서 다학제를 종합적으로 고려하는 프레임워크는 필수적이다. 본 연구에서는 다학제 설계 프레임워크 MADAM을 개발하였고 이를 소개한다. 프레임워크를 이용한 서울 지역에서 김포-삼성 UAM 노선의 수요 및 비용분석을 예시 결과로 제시하였다. 높은 비용을 요구하는 주요 요소들의 연도별 양상 변화를 적용하여 35년에는 7만 6천원 가장 높은 총이익을 도출하는 티켓 가격으로 계산이 되었다.

• 한국항공운항학회지
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• 제29권1호
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• pp.74-81
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• 2021

UAM(Urban Air Mobility) systems have evolved in the form of helicopters in the 1960~1970s, tiltrotors in the 1980s, small aircraft transportation systems in the 2000s, and electric-powered Vertical Take-Off and Landing (eVTOL) in the 2010s; accordingly, the early heliport has evolved to its current form of a Vertiport. Vertical Takeoff and Landing Sites, Vertiports, are important factors for the successful introduction of UAM, along with the resolution of air traffic control (ATC), air security, and noise problems. However, there are no domestic or international installation standards and guidelines yet. Therefore, in this study, installation standards were prepared by referring to domestic and international case studies, ICAO standards, and MIT research papers. The study proposes to establish standards for Final Approach and Takeoff Area (FATO) as 1.5D, 1D for Touchdown and Lift-Off Area (TLOF), and 1.5D for Safety Area (SA). It also proposes to add "UAM Vertiport Installation Standards" to the 「Act on the Promotion and Foundation of Drone Utilization, Drone Act」.

• 토지주택연구
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• 제15권1호
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• pp.135-146
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• 2024

본 연구는 대한민국 서남권의 도심항공교통(UAM) 거점환승센터를 광주송정역에 건립하였을 경우 도심항공교통(UAM)의 수단분담률을 예측하는 것이다. 효용함수와 수단선택 로짓모형을 이용한 점 추정방식의 확정적 교통수요 예측모형은 미래의 변동성을 반영하는 못하는 한계점을 지니며 이를 보완하고자 본 연구에서는 효용함수와 몬테카를로 시뮬레이션 분석을 결합하여 확률론적 도심항공교통의 수단분담률을 추정하였다. 도심항공교통의 수단분담률을 결정하는 변수의 확률분포를 가정하여 시뮬레이션 결과 최소 0.07%, 최대 4.7%, 평균 0.95%의 수단분담률로 산출되었다. 수단분담률에 영향을 미치는 주요 영향 요인의 민감도 분석 결과 단위요금, 비용파라미터, 기본요금, 이착륙 시간이 중요 요인으로 나타났으며, 단위요금, 기본요금, 이착륙 시간은 음(-)의 상관관계를 보이는 것으로 나타나 도심항공교통의 이용 활성화를 위해서는 적정 수준의 요금 설정이 중요할 것으로 판단된다.