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미 항공우주국 (NASA)의 전략기획에 대한 사례 연구 - 공공 연구개발 조직의 전략기획의 관점에서 (A Case Study on Strategic Planning in NASA In the Perspective of Strategic Planning in Publicly funded R&D Organizations)

  • 권기석;이규현
    • 과학기술학연구
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    • 제4권2호
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    • pp.103-127
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    • 2004
  • 본 연구에서는 미 항공우주국 (NASA)의 전략기획을 공공 연구개발 조직의 전략기획이란 관점에 의하여 분석하였다. 이를 위하여 전략경영과 전략기획에 대한 일반적인 논의, 공공부문에서의 적용, 연구개발조직의 특성 등을 고려하여 공공 연구개발 조직의 전략경영 및 전략기획의 분석틀을 제시해 보았다. 그리고 구성된 틀에 의하여 미항공우주국과 산하 연구소인 고다드 우주비행 센터의 전략기획 과정과 특징을 분석하였다. 이에 의하면 공공연구개발 조직에서 전략기획을 수행함에 있어 다음과 같은 시사점을 생각해 볼 수 있다. 첫째, 민간부문의 전략기획 과정과 공공부문의 전략기획 과정의 차이점을 고려해야 할 것이다. 둘째, 전략의 수립과정에 있어 기관과 외부의 이해관계자와의 관계에 대한 논의가 있어야 한다. 셋째, 연구개발의 사회경제적 효과의 확인과 측정, 그것의 기관 목표설정으로의 환류방안에 대한 논의가 필요하다. 넷째, 전략기획이 조직 내에서 실질적인 효과를 가지려면 경영목표, 예산, 기관평가 등 기존의 기관 운영시스템과 긴밀하게 연결되어야 한다는 점이다. 이러한 점들이 잘 고려되어 도입에 성공한다면, 연구개발기관의 고유 임무 특성에 맞는 운영과 평가가 가능해 질 것이다. 향후 보다 적실성 있는 연구결과를 위해서는 실제 공공연구개발기관의 전략경영 과정에 대한 심도 있는 연구와 성과지표 등에 대한 유형별 분석이 필요하다. 이러한 과정에서 실제 관련 실행 사례의 현황과 문제점에 대한 분석을 축적함으로써 다양한 시사점들이 종합되어야 할 것이다.

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UAV에 의한 정사영상의 품질 개선 방안 (Improvement of Ortho Image Quality by Unmanned Aerial Vehicle)

  • 엄대용;박준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.568-573
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    • 2018
  • 무인항공기는 유인항공기에 비해 가격이 저렴하고, 운용이 용이하기 때문에 최근 공간정보 구축, 농업, 어업, 기상관측, 통신, 엔터테인먼트 분야 등에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 공간정보 구축 관련 분야에서 무인항공기는 데이터 취득의 신속성과 경제성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 하지만 무인항공기를 이용해 제작되는 정사영상에는 건물이나 산림부분의 왜곡현상이 발생하며, 공간정보 분야의 원활한 활용을 위해서는 이러한 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 조건에서 무인항공기 정사영상의 왜곡을 파악하기 위해 고정익, 회전익, 수직이착륙형의 무인항공기를 활용하여 건설현장, 도심지역, 산림지역 등 다양한 대상지역을 촬영하고, 정사영상을 제작하여 분석하였다. 연구를 통해 무인항공기 영상의 중복도가 왜곡현상의 가장 큰 요인이며, 비행고도가 높을수록 왜곡현상이 감소함을 알 수 있었다. 또한 왜곡현상의 개선을 위한 DTM(Digital Terrain Model)을 활용하는 원시영상의 해상도를 낮추어 정사영상의 왜곡을 감소시킬 수 있는 방안을 제시하였다. 향후 왜곡 없는 고품질 무인항공기 성과물은 정밀측량분야의 무인항공기 적용 확대에 크게 기여할 것이다.

드론을 활용한 댐 외관조사 및 대가기준에 대한 연구 (A Study on Dam Exterior Inspection and Cost Standards using Drones)

  • 김태훈;이재호;김도선;이석배
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.608-616
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    • 2021
  • 연구목적: 기존의 인력에 의한 안전점검은 기술자의 안전이 우려되거나 접근이 어려워, 평가 및 데이터 확보에 한계가 있었고, 시설물의 노후화로 유지관리 대상이 증가함에 따라 더욱더 큰 문제가 되고 있다. 드론 기술이 발전하면서 외관조사에 이를 활용할 경우, 인력의 안전 보장, 시각적 데이터 확보, 신속한 점검 진단이 가능하며, 최근 드론에 의한 시설물 안전점검이 일부 도입되는 등 활용도가 높아지고 있다. 활용성을 보다 강화하기 위해서는 드론에 의한 시설물 외관조사의 대가기준이 필요하다고 판단되며, 본 논문에서는 댐을 대상으로 연구를 수행하였다. 연구방법:품셈 산출을 위해 기존 국내 안전점검 및 드론관련 대가기준을 조사하고, 드론을 활용한 안전점검 관련 절차를 비교분석하여 작업 절차 및 공종에 대하여 검토하였다. 또한 실제 댐에 대한 드론 촬영 및 입면정사영상 제작을 통해 실증 자료를 수집하였다. 연구결과: 드론을 활용한 시설물 안전점검을 위한 작업공종을 도출하였고, 작업공종에 따라 두 개의 댐을 대상으로 실증조사결과를 수집하였으며, 이를 바탕으로 댐기준시설물 규격 기준으로 품셈 안을 도출하였다. 시설물의 구조형식별, 규격별 조정비는 기존 지침을 적용하고, 기상기준점측량이 필요한 경우 건설공사표준품셈의 무인비행장치측량의 품을 적용하도록 하였다. 결론:드론을 활용한 외관조사 시 GSD를 세밀하게 할수록 촬영 사진 수가 크게 증가하여, 대가기준을 산출을 위한 보정으로 조정비 개념을 적용하였다. 더불어 안전거리 유지를 위해서는 최대 GSD가 한계를 나타내는 문제점도 고려해야 함을 알 수 있었다.

e-VTOL UAM 항공기의 낙뢰 및 결빙 영향성 분석 및 인증기술에 관한 연구 (Investigation of Effects of Lightning and Icing on an e-VTOL UAM Aircraft and a Proposal for Certification Guidance)

  • 김윤곤;조현승;조재현;박세웅;명노신
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.45-56
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    • 2021
  • 세계 각국은 도심지역 교통체증으로 인해 UAM (Urban Air Mobility) 항공기에 대한 수요가 급부상하고 있다. 전기추진 수직이착륙기(e-VTOL) 개념의 다양한 항공기가 연구개발을 통해 상용화 준비 중이며, 사람이 탑승하는 유인운송수단이므로 감항인증이 요구된다. UAM 항공기의 안전 운항에 치명적인 위협을 가하는 요소는 구조물 손상과 항법 장치 교란을 유발하는 낙뢰와 비행 안정성을 저해하는 결빙이다. 현재 UAM 항공기 관련 낙뢰 및 결빙 인증기술 개발이 미비한 실정이므로, 적절한 감항인증 지침을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서 미연방항공청(FAA), 유럽항공안전청(EASA)의 항공기 관련 법령 및 규정을 분석한 후, 낙뢰 및 결빙 인증지침을 UAM 항공기에 접목하고자 하였다. UAM 항공기에 대한 낙뢰 및 결빙의 영향성을 전산 시뮬레이션을 통해 분석하였고, 향후 운용될 UAM 항공기의 인증을 위한 실무지침 수립의 근거를 제시하였다.

UAM 항공기 낙뢰 및 HIRF 환경에서 덕트의 케이블 보호 성능 분석 및 인증기술에 관한 연구 (Analysis of Cable Protection of Duct in Lightning and HIRF Environment of UAM Aircraft and a Proposal for Certification Guidance)

  • 김동현;조재현;김윤곤;이학진;명노신
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.23-34
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    • 2022
  • UAM (Urban Air Mobility) 항공기에 대한 수요가 세계 각 도시들은 인구집중으로 인한 교통체증 문제로 늘어나고 있다. 세계 각국에서 고정익 날개의 유무와 추진 시스템에 따라 다양한 형태를 가진 항공기가 연구개발을 통해 상용화 준비 중이며, 도심을 비행하고 사람이 탑승하는 유인운송수단이므로 감항증명이 요구된다. UAM 항공기는 복합재 사용 비중 증가, 전기모터 사용, 다양한 전자 장비 탑재 등 낙뢰 및 HIRF 환경에 취약하다. 현재 UAM 항공기에 대한 낙뢰 및 HIRF 환경에서의 인증기술과 지침 및 요건 개발은 미비한 상태이다. 본 연구에서는 미연방항공청(FAA)에서 발행한 AC 20-136B와 AC 20-158A에 나타난 회전익 항공기의 낙뢰 및 HIRF 간접 영향에 대한 적합성 인증 절차를 확인하고 UAM 항공기 전자기 전산 시뮬레이션에 적용하였다. 덕티드 팬 형 UAM 항공기에 대한 낙뢰 및 HIRF 영향성을 전산 시뮬레이션을 통해 분석하였고, 향후 운용될 UAM 항공기의 인증을 위한 실무지침 수립의 근거를 제시하였다.

가상현실 기반 국방 교육훈련체계 사업화 우선순위 선정에 관한 연구 ((A) Study on the Priority Selection for business development of the Defense Education and Training System Based on Virtual Reality)

  • 이세호;한승조
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권3호
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    • pp.201-209
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    • 2022
  • 군(軍)이 가상현실 기술을 다양한 교육훈련체계에 도입을 검토하여 충분히 활용하기 위해서는 해당 기술 및 교육체계의 특성을 반영하는 사업화 특성에 대한 정확한 파악과 선별적인 적용이 중요할 것이다. 본 연구에서는 가상현실 기반의 교육훈련체계 사업화 시 고려해야 할 요인들에 대해서 AHP(Analitic Hierarchy Process)기법을 통해 평가기준을 선정하고 추진 과제들의 우선순위를 판단해보았다. 선행연구를 기초로 초기 AHP 모델을 구성하여 레벨 1의 평가 기준으로 현실성 등 6개 요소에 대한 상대적인 중요도를 분석하였다. 다음으로 레벨 2는 6개의 평가 기준에 11개 과제별 중요도의 확인을 위해 각각의 평가 기준을 대상으로 분석하여 과제별 우선순위를 선정하였다. 분석결과 레벨 1에서는 현실성 및 파급성이 다른 요소에 비해 높은 중요도를 나타내었다. 최종 상대적 중요도를 평가한 결과는 ① 비행훈련, ② 재난훈련, ③ 포탄 사격, ④ 차량 운전 순으로 우선순위가 나타났다. 본 연구에서 제시한 모델의 레벨 1과 2에서 결정된 상대적 우선순위를 바탕으로 국방 가상현실 과제 연구 우선순위의 최종 의사결정에 필요한 사업별 중요도를 제시하였다. 본 연구를 통해 국방 분야의 교육훈련체계 사업화에 대한 우선순위 선정에 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

장애물 제한표면과 항공학적 검토방법의 제도 개선에 관한 제언 (A Proposal on the Improvement of Obstacle Limitation Surface and Aeronautical Study Method)

  • 김휘양;전종진;유광의
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.159-201
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    • 2019
  • 1951년 부속서 14, 제1권의 제정과 함께 활주로 주변의 제한표면이 설정된 이후, 항공기술과 항법 성능은 눈부신 성장을 이루었으며, 이를 통한 항행의 안전성과 정밀성은 크게 향상되었다. 그러나, 항공기의 안전한 비행을 위한 주변 장애물에 대한 제한은 변함없이 유지되고 있다. 공항과 주변을 비행하는 항공기의 안전확보를 위한 표준과 기준에 대해서는 부속서 11, 항공교통업무(Annex 11, Air Traffic Services)와 부속서 14, 비행장(Annex 14, Aerodromes) 등에서 명시하고 있다. 특히, 항공기와 지상 장애물의 충돌방지를 위한 수목 산악 구릉 등 자연장애물과 건축물 구조물 등의 인공 장애물 등 공항 주변 장애물의 제한에 대해서는 부속서 14, 제1권에서 그 기준을 제시하고 있다. 반면, 부속서 14, 제1권은 장애물 제한표면의 적용에 있어, 항공학적 검토를 통해 항공기 운항의 안전과 규칙성을 저해하지 않는다고 판단되는 경우에는 기준을 위배하는 장애물을 제거하지 않을 수 있다고 하여 예외 기준을 적용하고 있다. 항공학적 검토는 미국, 캐나다 및 유럽 등 여러 국가에서 도입 시행하고 있었으며, 이에 따라 우리나라는 2008년 5월, (구(舊))항공법 시행규칙의 일부 조항을 신설 및 개정하고, 항공학적 검토지침을 제정하여 예외적 사항을 인정하게 되었다. 그러나, ICAO는 항공학적 검토에 관한 절차와 방법에 대해 구체적 지침을 제공하지 않고 있어 항공학적 검토를 시행하는 국가는 자체적인 절차와 방법을 마련하여 적용하는 실정이다. 이러한 현실적 상황을 반영하듯이, 제12차 세계항행회의와 제38차 총회에서 체약국은 현행 장애물 제한표면에 관한 기준과 항공학적 검토의 방법에 대한 재검토를 요구하였으며, ICAO는 관련 전담팀을 구성하여 새로운 기준 마련에 착수하였다. 이에 본 연구는 장애물 제한표면과 항공학적 검토에 관한 국제적 변화의 움직임에 맞추어, 현행 장애물 제한표면과 높이 제한에 관한 국내 외 기준을 비교 분석하는 한편, 항공학적 검토에 관한 방법과 절차 및 제도에 대해 살펴보고자 한다. 아울러, 장애물의 영향성을 평가함에 항공학적 검토가 현실적이고 보편적으로 활용될 것으로 예상하는바, 현행 항공학적 검토에 항적 자료를 활용한 정량적 분석방법의 개발과 함께 항공학적 검토의 제도적 개선을 제언하고자 한다.

농약살포용 드론을 이용한 배추 주요해충 3종의 방제기준 설정 (Control Standards of Three Major Insect Pests of Chinese Cabbage (Brassica campestris) Using Drones for Pesticide Application)

  • 최덕수;마경철;김효정;이진희;오상아;김선곤
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.347-354
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    • 2018
  • 드론을 이용한 배추 해충 방제기준을 설정하기 위하여, 드론의 살포높이(3, 4, 5 m), 진행속도(3, 4 m/sec) 에 따른 하향풍 속도, 살포 폭, 그리고 낙하 입자수와 입자크기를 감수지를 이용하여 조사하였고, 항공방제용 농약 4종을 이용하여 배추 주요해충인 배추좀나방, 파밤나방, 담배거세미나방에 대하여 완전치사농도와 약량을 실험실에서 검정하였다. 드론의 농약 살포시 면별 낙하입자비율은 표면 80.5, 수직면 14.8, 밑면 4.7%였고, 살포높이에 따른 낙하입자수는 3 m = 53, 4 m = 40, 5 m = 39개/$cm^2$였다. 비행속도별 낙하입자수는 3 m/sec = 62, 4 m/sec = 25개/$cm^2$였다. 실내시험에서 배추좀나방의 완전치사농도와 치사량이 클로르페나피르액상수화제(20배, $0.5{\mu}l$) 비스트리플루론 클로르페나피르 액상수화제(25배, $0.5{\mu}l$)였다. 파밤나방에 대하여는 클로르페나피르액상수화제(20배, $1{\mu}l$), 비스트리플루론 클로르페나피르액상수화제(20배, $1{\mu}l$)였고, 담배거세미나방에 대하여는 클로르페나피르액상수화제(20배, $1{\mu}l$), 비스트리플루론 클로르페나피르액상수화제(20배, $0.5{\mu}l$)였다. 따라서 드론을 이용하여 배추 주요해충을 방제하는 방법으로 클로르페나피르액상수화제 또는 비스트리플루론 크로르페나피르액상수화제를 20배액으로 희석하여 3 m 높이에서 3 m/sec 속도로 살포하면 72개/$cm^2$의 농약입자가 낙하하므로 해충방제에 효과적일 것으로 판단된다.

인산염 농도에 따른 물성 변화로 발생하는 황색포도상구균 바이오필름 제거 현상 (Phosphate Concentration Dependent Degradation of Biofilm in S. aureus Triggered by Physical Properties)

  • 송상훈;황병우;손성길;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.361-368
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    • 2021
  • 본 연구는 인체 친화적인 소재로 균을 제거하는 기술을 만들기 위해서 진행하였다. 균총 상호 균형에 중요한 역할을 하는 황색포도상구균이 바이오필름을 생성시킬 때 다양한 농도의 인산염 투입시 나타나는 물성변화를 조사하였다. 원자현미경을 이용해서 인산염 5 mM 처리시 황색포도상구균 바이오필름의 크기와 경도가 통계적으로 유의차가 있게 최소값을 가짐을 관찰하였다. 염료 태깅법으로 흡광도를 관찰한 결과 인산염과 함께 성장한 전체 바이오필름의 농도도 감소한 것을 발견하였다. 이것이 카운터 이온으로서 작용하는 염에 의한 영향인지 확인하기 위하여 소금을 같은 조건에서 처리해보았는데 이때는 바이오필름의 농도 감소가 관찰되지 않았고 이를 통해 인산염이 특별한 생리적인 작용에 관여함을 알 수 있었다. 비행시간형 이차이온 질량분석기를 통해서 이온 검출량을 평가하여 바이오필름 구성성분을 분석한 결과 인산염을 투입하기 전과 후의 모든 바이오필름 외곽에서 세균막만 감지되었는데 특별히 인산염 5 mM에서 이 세균막의 농도가 가장 낮음을 확인하였다. 바이오필름 내부에 어떤 물성 변화가 일어났는지 관찰하기 위해서 시어 응력을 조절하는 유변기기로 바이오필름의 점탄성 특징을 측정을 하니 인산염 5 mM에서 바이오필름의 점도는 변화하지 않았으나 탄성률 감소가 일어난 것을 관찰하였다. 이것을 통해 인산염이 5 mM인 환경에서 균은 내부 탄성률 감소를 통해서 세균막을 탈피시키는 것을 알 수 있었다. 인산염 농도 5 mM에서 관찰되는 세균막 농도 감소는 균이 더 많은 성장을 하기 위해 다른 곳으로 이동하기 쉽게 하기 위해서 스스로 표면에서 탈착하는 것과 연관이 있음을 제시하였다. 마침내 인산염을 투입하면 균의 세균막 제거가 유도되어 결론적으로 황색포도상구균이 쉽게 제거될 수 있음을 밝혀내었다.

멀티 탑재체를 가진 6 U 초소형위성의 열설계 검증을 위한 궤도 열해석 (On-orbit Thermal Analysis for Verification of Thermal Design of 6 U Nano-Satellite with Multiple Payloads)

  • 김지석;김희경;김민기;김해동
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.455-466
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    • 2020
  • 본 연구에서는 다수의 우주 환경 관측용 탑재체를 장착한 6U급 초소형위성에 대한 열모델을 구축하여 이를 기반으로 수행된 열설계에 대해 기술하였으며, 궤도 열해석을 통해 적용된 열설계의 유효성을 입증하였다. 초소형위성의 특성을 고려하여 표면 처리 및 절연체, 열전도체 등의 수동 열제어 기법 위주로 열설계를 진행하였지만, 배터리 및 추력기 등과 같이 작동 온도의 범위가 좁고 궤도 열환경에 직접적으로 노출되는 부품들에 대해서는 능동 열제어 기법 중 하나인 히터를 적용하였다. 궤도 열해석 조건은 기본적으로 위성의 궤도 조건을 바탕으로 하며, 임무 시나리오에 따른 발열량 및 위성의 자세에 따라 임무 모드, 초기 운용 모드, 비상운용 모드, 편대 비행 모드로 분류하여 궤도 열해석을 수행하였다. 각 모드 별 해석 결과를 통해 모든 부품들이 작동 온도 조건을 만족하는 것을 확인하였고, 비상운용 모드의 해석 결과를 통해 배터리 및 추력기의 히터 용량과 작동 주기를 산출하였다.