충남 연기군에 위치한 썬에어로시and#49852;(주)는 최근 중소기업창에서 1만번째로 벤처기업 확인을 받은 국내 유일의 군용 시뮬레이터 설계, 제작업체이다. 이 업체는 항공기 Full Scale Mock-Up과 군용 항공기 풍동모델은 물론, 군용 항공기 및 자주포, 미사일 시뮬레이터, 항공기 시험장비, 복합재료에 이르기까지 항공기 분야에 대해 연구 개발하는 항공기 시뮬레이터 전문 개발업체이다.
좋은 품질의 제품을 얻기 위해서는 제품 자체에 대한 품질 적합성 검사 이전에 생산 및 시험 관련 설비에 대한 적절한 검증이 반드시 선행되어야 한다. 다양한 생산 및 시험 관련 설비 중에서도 ATE는 오늘날 자동차산업, 항공·우주산업, 반도체산업과 같은 민간분야 뿐만 아니라, 방위산업의 군수품 생산 및 성능시험에도 활발히 사용되고 있다. 본 논문은 다양한 방법을 활용하여 군용 FM 무전기 세트의 자동시험장비 인 ATS에 대해 체계적으로 설계 적합성 검증을 실시 한 결과를 다루고 있으며, 군수품 ATE에 대한 설계 적합성 검증 절차가 명문화 되어있지 않은 현 시점에 좋은 참고자료가 될 것으로 기대된다.
환경시험은 개발된 제품이 해당 운용환경에서 설계 성능을 발휘하는가를 운용성과 신뢰성 유지 측면에서 수행하고 있다. 항공전자장비에 대한 환경적합성 시험은 주로 개별 부품 단위로 수행되고 있으며 민간용 규격으로서 RTCA DO-160E이 활용되고 있다. 군용 환경규격은 항공분야 뿐만 아니라 전 군수품에 적용하고 있는 MIL-STD-810F 이외에 전자기 환경분야에는 MIL-STD-461E 등이 적용되고 있다. 항공전자장비에 대한 민간용과 군용 환경시험요건을 분석하여 그 연관성을 검토하였으며 특히 전자기 적합성 요건에 대하여 민간과 군용 규격을 비교 분석하여 민군 겸용화의 방향을 제시하고자 한다.
군용 장비 개발 시 운용자가 안정적인 환경에서 운용할 수 있도록 온도조건을 고려하여 설계하여야 한다. 각종 군용 장비를 보관하는 쉘터는 다양한 환경에서 운용되고 있다. 시험장비 및 수리부속품의 저장온도 및 운용 요구조건은 $-32^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$로 쉘터 내부는 저장온도 및 운용 요구조건을 충족할 수 있도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 MIL-STD-810G의 기준을 고려하여 고온 및 태양열 조건에서 군에서 운용중인 2.5톤의 군용쉘터의 열해석을 수행하였다. 열해석은 열저항 및 열회로개념을 활용하여 적용하였으며 해석결과를 검증하기 위해 실제 제작된 군용쉘터에 대한 태양열 시험을 실시하여 결과를 비교하여 제시하였다.
본 논문에서는 군용 항공기를 위한 새로운 하중 모니터링 시스템에 대하여 소개하였다. 이 시스템은 항공기에 장착되는 센서와 탑재장비 및 지상에서 운용되는 지상분석장비로 구성된다. 이 시스템을 이용하여 항공기에 작용하는 구조정적하중을 비행파라미터로 추정할 수 있을 뿐 아니라, 정적하중, 동적하중 및 예상치 못한 이벤트에 의한 구조물의 응답을 센서로 측정할 수 있다. 특히 다점 측정이 가능한 광섬유 센서를 사용하였다. 탑재장비는 관련 군사규격서의 요구도를 만족하도록 설계되었으며, 일련의 환경시험으로 입증하였다. 본 시스템은 비행시험에 앞서 지상구조시험에 사용되고 평가되었으며, 향후 비행시험평가를 통하여 군용 항공기의 구조하중 모니터링 시스템으로 사용될 예정이다.
상용차량 확대계획 및 군수품 상용화 정책에 의해 군용차량은 민간차량의 플랫폼을 사용하여 개발되고 있다. 그러나 민간차량의 플랫폼 정보가 정비지침서, 전장회로도 등에 담겨 공개되고 있기 때문에 민간차량과 동일한 플랫폼을 사용하는 군용차량도 관련 정보가 노출될 수밖에 없다. 특히 군용차량에 미사일, 레이더 등을 탑재하면 전투 목적을 가진 혼성장비가 되므로 기술보호 적용을 검토하여 정보 유출을 차단해야한다. 혼성장비는 2가지 이상의 장비로 구성된 장비를 말하며, 주장 비 부분과 보조장비 부분으로 구분된다. 본 연구에서는 국내 혼성장비 차량부 시험평가 제도 및 방위산업기술 보호체계의 문제점을 도출하고, 전문가 인터뷰를 통해 개선방안을 도출하는 방법으로 연구를 진행하였다. 개선방안으로 전력화 시점을 기준으로 당시 최신 배출가스 기준이 반영된 엔진을 탑재한다는 조항을 추가하여 민간법령과 육군규정의 혼선을 줄이고, 상용화로 된 군수품의 역할 및 기능을 고려하여 방위산업기술의 요소기술로 선정하였다.
본 논문에서는 군용시험장비로 개발된 시험용 영상생성/수집 장치에 XDMA를 활용하여 고속 이미지 데이터 전송을 구현한다. 본 연구에서 제안하는 기술은 커널영역에서 시스템버퍼를 사용하여 데이터를 복사하는 방법을 FPGA내 DMA 엔진을 통한 송수신으로 대체하여 효율성을 얻는다. 본 연구를 위해 장치는 Life Cycle을 고려하여 PXIe 플랫폼으로 개발하였으며, 양산성을 고려하여 저가의 FPGA를 활용하여 퍼포먼스를 최대화하였다. 본 논문에서 구현한 영상입출력보드는 기존의 메모리복사방식을 통해 AXI 인터페이스 클럭 주파수, 링크속도를 변경하여 시험하였다. 그리고 FPGA의 DMA 엔진을 사용하여 보드를 구성하였으며, 그 결과 전송속도는 기존의 5~8Hz에서 140Hz로 증가함을 확인하였다. 제안된 방법은 PXIe 플랫폼을 이용한 장치개발의 비용절감, 기술수준을 높여 국방력 강화에 기여할 것이다.
본 논문에서는 부가가치가 높은 군용 장비류의 해외정비품을 국내정비로 전환하기 위한 절차 중 최종 성능평가 절차를 제안하였다. 기존의 절차는 해외정비품의 성능시험을 위한 정비능력 개발시 개발된 국산화 시험장비의 유효성 검증을 위한 명확한 절차가 마련되지 않아 소요군 혹은 실무자에 따라 최종성능평가의 기준이 다른 점이 발생하였다. 따라서 본 연구에서는 통일화된 절차를 연구하여 제안하였다. 제안한 이 절차는 통일된 기준 마련을 통해 해외도입 시험장비와 국산화된 시험장비의 상호 같음을 검증하여 해외로 나가는 정비대상품을 국내정비로 전환하였을 때 품질면에서 동일함을 보증하기위한 중요한 수단이 될 것이라 기대한다.
군용장비를 시험하고 훈련하는데 사용되는 모의 소프트웨어는 체계마다, 장비마다 새로이 개발된다. 따라서 모의 소프트웨어를 설계, 개발하는 시간이 길어지고 관리 비용도 늘어난다. 이러한 비용을 줄이고자 본 논문에서는 모의 소프트웨어 개발을 위한 어플리케이션 프레임워크를 제안한다. 먼저 모의 소프트웨어가 공통으로 설계될 수 있는 부분을 추출하고, 이를 어플리케이션 프레임워크에서 미리 만들어진 형태로 제공한다. 여기서 추출한 공통 설계 구조는 다른 장비와의 연동을 위해 메시지를 주고 받는 인터페이스를 구현하는 부분이다. 이 인터페이스를 일관성 있게 개발하기 위하여 코드 생성 프로그램의 형태로 어플리케이션 프레임워크를 설계하였다. 설계된 어플리케이션 프레임워크는 일관된 개발 환경을 제공하여 모의 소프트웨어 개발 시, 설계 및 개발 시간을 줄이고 관리비용을 줄일 것으로 기대된다.
군용으로 사용하는 궤도장비 디젤엔진의 보조동력장치에 대한 소음저감은 소요군의 감성품질을 만족시키는 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서 이러한 보조동력장치의 소음을 줄이기 위해 구조기인소음을 저감하는 방법과 공기기인소음을 저감하는 방법을 고안하여 시험을 수행하였다. 그 결과 구조기인소음 저감을 위해 소음기를 개선하였을 때 약 22 dB(A)의 소음저감 효과가 있었다. 공기기인소음 저감의 영향을 알아보기 위해 흡음재의 종류와 후방문 그릴의 형상에 따른 소음을 측정하였고 그 영향은 인간이 인지하지 못하는 수준인 3 dB(A) 미만의 소음저감 효과가 나타났다. 또한, 실제차량에 소음저감을 위한 방안들을 적용하여 시험한 결과 구조기인소음을 저감하였을 때 약 9 dB(A)의 소음저감 효과가 나타났으며 공기기인소음의 저감효과는 1 dB(A) 이하로 측정된 것을 확인하였다. 따라서 궤도장비의 APU 소음저감을 위해서는 공기기인소음을 저감하는 방법보다 구조물을 통해 전달되는 소음을 저감하는 방안이 효과적이라는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 추후 개발하는 타 군용 궤도장비의 소음을 저감하기 위한 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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