약 20여년 전 국내에서도 큰 인기를 끌었던 ''''A특공대''''라는 외국 TV드라마를 기억하는지? 그 프로그램의 주인공 중 한 사람인 BA(미스터 T 분)는 전혀 비행기를 탈 수 없는 비행공포증 환자여서 비행기를 탈 일이 있으면 동료들이 수면제를 먹인 후에 타야 했다. 하지만 비행공포증에 시달리는 사람들은 드라마 속 뿐 아니라 우리 주위에도 많이 있다. 어떻게 해야 극복할 수 있을까?
생각보다 조용했다. 한참 혈기왕성한 젊은 공대생 넷이 모여 앉아 뚝딱거리며 비행기를 만들 줄 알았는데 기대와는 많이 달랐다. 한쪽에서는 수치계산에 여념이 없고, 한쪽에선 시뮬레이션 작업에 촉각을 곤두세우고 있다. 이들의 이런 노력은 모두 책상 위에 놓여진 손바닥만한 비행기 때문이다. 길이 13.4cm, 무게 60g의 이 비행체에 그들은 꿈과 미래를 다 걸었다.
지구 재진입 비행체와 태양계 행성의 대기권 진입 비행체의 개발 요구가 증가하고 있다. 일반적으로 대기권 진입에는 대기 항력과 가열 환경이 동반하여 이에 따른 열보호 자재의 선정과 열보호 시스템의 설계와 적용이 매우 중요하다. 본 논문에서는 대기권 진입 환경과 우주 비행기의 열보호 자재의 종류와 특징을 고찰하였다. 그리고 우주비행기에 사용하는 열보호 시스템의 설계 및 활용 현황 등에 대하여 기술하였다.
본 논문에서는 아두이노를 이용하고 SMS와 PHP를 기반으로 구축된 인터렉티브 종이비행기 게임시스템을 설계하고 구현한다. 본 시스템은 LCD가 설치된 건물과 센서가 부착되어 물체가 들어오면 인식할 수 있는 각기 독립된 4개의 방, 게임 사용자의 문자 메시지를 읽고 출력하는 용도의 프린트와 개인서버로 이루어진다. 설계단계는 PHP를 이용한 웹 서버를 통해 사용자가 보낸 문자 메시지를 읽어 오는 첫 번째 단계, 사용자가 보낸 문자메시지의 내용을 프린트를 통해 출력하는 단계, 출력된 내용의 프린트물이 비행기로 접혀 센서가 부착된 각기 다른 4개의 방으로 들어갔을 때 프린트에 적힌 문자메시지의 내용이 LCD에 출력되는 단계로 이루어진다.
지속 가능한 발전을 위해, 한정된 자원인 석유의 고갈을 막기 위해 석유를 수송에너지로 주로 사용하는 자동차에서 바이오 디젤이나 연료전지, 전기자동차 등 다양한 대안이 제시되고 있다. 그러나 식량 가격 상승, 낮은 안정성, 인프라 확충 등의 문제의 해결이 필요할 뿐만 아니라, 석유의 소비를 감소시키는 대신, 지구에서 소비할 수 있는 다른 형태의 에너지를 소모한다는 측면에서 근본적인 에너지 문제의 해결책의 모색이 필요하다. 19세기 후반, 백열전구의 필라멘트 용도로 사용되기 시작한 탄소 섬유는, 철에 비해 5배 가볍고 강도는 10배가 높으며 내열성이 뛰어난 소재로서, 복합소재의 형태로 제조되어 비행기, 우주선, 풍력 발전 블레이드 등 다양한 산업 분야에서 소재의 장점을 발휘하는 재료로 적용 분야가 확대되고 있다. 특히 비행기 분야에서는 최근 비행기 몸체 구조에 기존 알루미늄 합금을 탄소섬유복합재가 대체하고 있으며, 최근에는 부피 기준 50% 가량까지 탄소섬유 복합재를 사용하여 비행기를 제작하고 있다. 이에 따라 기존에 비해 20% 가량 연료 소모가 감소하여, 비행기 한 대 당 연간 2,700톤의 이산화탄소 배출을 저감하고 있다. 이와 같이 탄소섬유 복합재를 다양한 분야에 적용함으로써, 에너지 문제에 대한 보다 근본적인 접근이 가능하다. 그러나 탄소섬유 복합소재는 금속 등 기존 재료에 비해 높은 가격으로 상용 자동차 등 에너지 소비량이 많은 분야에 널리 적용되는데 한계가 존재한다. 이와 같이 높은 탄소섬유의 가격은, 원가의 50% 가량을 차지하는 PAN 원사 가격과 나머지 반절에 해당하는 안정화/탄화 공정 비용에서 기인하는 것으로, 미국의 ORNL (Oak Ridge National Laboratory), 한국의 KIST 복합소재연구소 등에서는 원사, 안정화 공정, 탄화 공정 등 다양한 측면에서 탄소섬유 복합재의 가격을 절감할 수 있는 방안을 연구 중이다. 미국 ORNL에서는 마이크로웨이브 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 수행하던 탄화 공정 비용을 크게 절감하고 있으며, KIST에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 2시간 가량이 소요되는 안정화 공정을, 대기압 플라즈마를 이용하여 30분여로 단축된 시간에 수행하는 공정을 개발 중이다. 본 발표에서는 탄소섬유 복합재의 개요와, 탄소섬유 가격 절감 방안으로서의 플라즈마에 대해 논의하며 대기압 플라즈마의 다양한 응용에 대해 소개할 예정이다.
국내 민간 소형 비행기 동력장치의 감항기준은 KAS Part 23 "감항분류가 보통(N), 실용(U), 곡기(A), 커뮤터(C)류인 비행기에 대한 기술기준"과 Part 33 엔진에서 규정하고 있다. 이 기준은 미연방항공청(FAA)의 FAR Part 23 및 Part 33과 유럽항공안전청(EASA)의 CS-23 및 CS-E와 동등한 체계를 갖고 있다. FAA(2016.12.12.)와 EASA(2017.3.29.)는 소형 비행기의 감항기준을 개정하였다. 설계 방식과 적합성 입증방법을 지정한 '규범적 규정'에서 안전한 성능을 달성하도록 목표를 지정하는 '성능기반 규정'으로 전환한 것이다. 이러한 개념 전환에 따라 동력장치 감항기준 또한 대폭 변경되었다. 이에 따른 FAA의 동력장치 인증요건 개정 사항을 살펴보고 국내 감항기준 개정 방향을 고찰하였다.
대형 비행기 조종사들은 지상으로부터 높은 조종실의 위치, 빠른 접근속도와 수직강하속도로 인하여 불충분한 시각정보를 바탕으로 착륙 조작을 하여야만 한다. 본 연구에서는 이러한 대형 비행기의 특징으로 인하여 비행기 착륙의 최종 조작인 당김(flare) 조작을 할 때 대형 비행기 조종사들이 정확한 높이지각을 하기 어렵다는 사실을 검증하였다. 연구 1에서는 조종석 외부로 보이는 공항에 대한 사진을 제시하고 높이 추정을 하도록 하여 정적 시각 단서만으로 정확한 높이지각이 가능한지를 살펴보았다. 85feet의 고도에서는 정확한 높이지각을 하나 당김 조작을 준비해야 하는 높이인 55feet부터 낮은 고도에서는 정확한 높이를 추정하지 못하였다. 연구 2에서는 착륙의 전 과정을 녹화한 화면을 보여주어 높이 추정을 하도록 하여 동적 시각 단서와 정적 시각 단서를 모두 제공하여 주었다. 시각단서가 연구 1보다 풍부하였으므로 50feet까지 정확한 높이지각을 하였으나 연구 1의 결과와 마찬가지로 당김 조작을 시작하는 높이인 30feet 이하의 저고도에서의 높이지각이 모두 부정확하였다. 시각 단서의 해석에 경험이 중요한 요인이므로 경험이 많은 기장과 경험이 적은 부기장 간의 높이 추정에 차이가 있는지를 연구 1과 연구 2에서 모두 비교하여 보았으나 차이는 유의하지 않았다.
그루지야(Georgia)는 스위스와 비슷한 면적에 인구 약 530만 명의 작은 나라이다. 아직까지 아시아로 직접 연결되는 비행기노선도 거의 없는 상태이다. 그러나 이스탄불뿐만 아니라 런던, 파리, 프랑크푸르트, 뮌헨 등 유럽의 도시를 통해서 들어갈 수 있다. 나는 먼저 이스탄불로 가서 비행기를 갈아탄 후 2시간 만에 수도인 트빌리시에 도착했다. 대부분 국토는 산악지역으로 구성되어 있다. 북쪽으로는 흑해에서 카스피해로 이어지는 캅카스 산맥에 4,000m가 넘는 수많은 산들이 있다. 캅카스 산맥에 의해서 러시아와 국경을 이루고 있고, 동부에는 아제르바이젠, 남부에는 아르메니아, 동남부에는 터키가 위치하고 있으며, 서쪽에는 흑해가 있다. 한 마디로 동양과 서양이 만나는 곳에 위치하고 있다.
본 연구는 GPS와 노트북 PC를 이용하여 비행경로정보를 얻기 위한 것으로, 이들을 실제 비행기에 장착하여 위치(동경, 북위, 고도), 방위, 속도등의 비행경로정보를 기록하였다. 기록된 자료를 분석한 결과 실제 비행시의 자료들과 일치함을 보였다. GPS와 노트북 PC를 이용한 비행기록장치는 조종훈련생들의 항법교육 및 항법 능력 측정 자료로 이용 될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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