• 한국분말재료학회지
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• 제14권4호
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• pp.221-229
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• 2007

이상에서 살펴본 바와 같이, 내열재료들은 고밀도를 이용하여 비행하는 물체의 운동에너지를 극대화 시킬 수 있기 때문에 군사적으로 각종 무기체계의 성능 향상에 매우 중요하다. 또한 유도 무기 및 항공기의 경우 고온, 고압 등의 환경에서 운용되기 때문에, 이러한 조건에서 견딜 수 있는 소재 개발이 필수적이다. 따라서 무기 선진국에서는 고밀도 재료인 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐-구리 감손우라늄을 활용하기 위한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 이중, 텅스텐, 몰리브덴, 텅스텐-구리 라이너에 관한 연구는 괄목할 만한 연구 성과를 거두고 있다. 이러한 연구성과는 기존 탄의 관통 성능을 크게 증가시켜, 이에 대응하고자 하는 방어 체계 연구자들을 바쁘게 할 것으로 판단된다. 한편 내열 금속의 경우, 초고온 및 고압과 같은 극한 환경에서의 고온 강도 및 내삭마성이 우수하기 때문에, 각종 유도 무기 체계의 구성 부품, 즉 터빈, 밸브, 노즐, 제트 베인 등에 적용되고 있으나 대부분의 내열 재료들은 제조 방법이 까다롭고, 가공성이 나쁘며, 고가라는 단점들이 있어 이를 극복하는 연구들이 현재 진행 중에 있다.

• 품질경영학회지
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• 제49권3호
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• pp.255-268
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• 2021

Purpose: We sought to understand why a high-speed rotating projectile featuring a fuze-and-body assembly sometimes exhibited airburst, and we intended to improve the flight stability by eliminating airburst. Methods: We performed characteristic factor analysis, structural mechanics modeling, and dynamic modeling and simulation; and we scheduled firing tests to discover the cause of airburst. We used a step-by-step procedure to analyze the reliability function for selecting the bonding force standard that prevents airburst. Results: The 00MM high-speed rotating projectile features a fuze bonded to a body assembly; the bonding sometimes can break on firing. The resulting contact force, vibration and roll damping during flight generated yaw. Flight became unstable; fuze operation triggered an airburst. Our reliability test improved the bonding force standard (the force was increased). When the bonding force was at least the minimum required, a firing test revealed that airburst/flight instability disappeared. Conclusion: Analysis and identification of the causes of flight instability and airburst render military training safer and enhance combat power. Ammunition must perform as designed. Our method can be used to set standards that improve the performances of similar types of ammunition.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.23-33
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• 2019

작은 세장비(aspect ratio)를 갖는 형상의 자탄(sub-munition)은 자유낙하 시 비행 자세 안정성이 불량하고 항력조절이 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반적인 비행 날개 대신 그리드핀이라고 불리는 핀을 설계하여 자탄에 적용하였다. 우선 자탄의 기본모델을 설정하고, 해당 모델에 대한 자유낙하 하는 천음속(transonic) 조건에서의 전산해석이 수행되었으며 풍동시험을 통해 전산해석 결과를 검증하였다. 기본모델의 경우 요구되는 수준의 높은 항력은 얻었으나 자세 안정성이 확보되지 않았다. 이를 개선하기 위해 그리드핀의 설계변수 중 하나인 웹 두께(web-thickness)를 변경하여 2종의 핀을 추가로 설계하였으며 해당 설계안에 대한 전산해석을 수행하였다. 수행 결과, 웹 두께가 가장 얇은 조건에서 자세 안정성이 가장 우수하게 확보되었으며 항력계수도 큰 값을 유지하였다. 해석 결과를 기반으로 그리드핀 설계를 완료하고, 자탄에 대한 공력자료를 확보하여 이를 토대로 자탄의 탄도를 예측할 수 있는 기반이 마련되었다. 또한, 그리드핀이 다양한 형태의 비행체와 탄에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.97-105
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• 2017

공중폭발탄은 소총용 탄으로 공간의 제약이 크기 때문에 탑재하는 신관의 크기와 탄약의 양에 제한이 있다. 제한된 양의 탄약으로 위력을 높이기 위해 표적의 위에서 지면 방향으로 공중폭발탄을 기폭시켜 화력을 집중하는 새로운 기법을 개발하였다. 본 논문은 1축 지자기 센서를 이용하여 공중폭발탄의 비행거리를 구하고 지면방향을 감지하는 초소형 저전력 지면감지 센서의 설계와 검증 방법에 관해 제시한다. 지면감지 센서를 설계하기 위해 회전하는 탄의 지자기 센서 모델을 분석하고 이 모델을 단순화하여 지면감지 알고리즘을 설계하였다. 공중폭발탄의 회전 환경을 모사하는 고속회전 시험치구를 제작하고 데이터를 획득하기 위한 지자기 센서와 원격측정 장치를 제작하여 지자기 데이터를 획득하고 이 데이터를 후처리하는 방법으로 지면감지 알고리즘을 검증하였다. 검증된 지면감지 알고리즘에 따라 소형 저전력을 고려하여 센서 일부를 아날로그 소자로 구현하고 나머지를 프로세서에서 프로그램으로 구현하여 지면감지 센서를 설계 제작하였다. 지면감지 센서의 출력신호를 육안으로 확인할 수 있게 LED에 연결하고 고속회전 시험치구에서 임의의 속도인 200 Hz로 회전시켰다. 고속카메라로 회전하는 지면감지 센서를 촬영하여 지면감지 출력신호가 발생한 시점을 지자기 센서 모델과 비교하여 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.460-470
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• 2009

본 논문에서는 포구 속도 측정을 위한 X-band CW(Continuous-Wave)도플러 레이더 구현에 관해 기술하였다. 본 논문에서의 레이더 구성품은 마이크로웨이브 송수신부, 신호 처리부, 전원부이며, 레이더의 운용 및 시험을 위하여 운용/분석 프로그램을 제작하였다. 레이더 송신 주파수는 중심 주파수 $f_0$에서 ${\pm}3\;MHz$ step의 5개 채널로 가변되며, 송신 출력은 25 dBm이다. 레이더의 최소 유효 수신 전력은 -117 dBm이다. 이러한 레이더의 기능은 비행 중인 탄자의 도플러 주파수를 획득하고 정밀 속도 점을 계산하여 최초 포구 이탈 순간의 속도를 추정한다. 레이더의 성능 평가는 현재 화포 시험에 적용되는 기준 장비를 사용하여 155 mm 화포 사격 시험을 통해 삼각대장착, 포신 장착의 두 가지 방법으로 비교 실시하였다. 기준 장비와의 비교 결과, 동등 성능임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.699-705
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• 2011

고기동 유도탄은 짧은 시간에 큰 추력을 필요로 하는 발사체이다. 유도탄의 비행에 필요한 추력을 얻기 위하여 고체 연료를 폭발적으로 연소시키면 고온, 고압의 연소 가스가 발생되고, 이 연소 가스를 초음속 노즐을 통하여 팽창시킴으로서 큰 추력을 얻게 된다. 로켓 모터의 작동 시간은 수초 미만에 지나지 않으나 큰 추력을 내기 위해 고온 고압의 연소 가스가 이용됨으로 평창 과정 중 시스템 부품의 파손 혹은 노즐목 부근에서 삭마현상이 발생되기도 한다. 즉, 탄의 정확한 제어를 위해서는 연소 가스와 벽면과의 열전달에 따른 열응력과 유동장 내의 압력의 변화에 따른 구조체 응력이 동시에 고려된 정확한 응력해석이 선행되어야만 한다. 본 논문에서는 예비 설계된 추력 발생장치에 고온 고압의 연소 가스가 유동할 때 모터의 작동시간에 따른 구조체의 안전성을 응력과 재료의 용융온도의 측면으로부터 구명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권3호
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• pp.229-236
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• 2014

본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 유도 법칙 및 제어기에 대해서 연구하였다. 기존의 유도형 탄약은 활공 없이 목표물을 타격하기 위한 유도 단계만 있지만, 유도형 활공 탄약은 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하기 때문에 활공 유도 단계가 추가 되어야 한다. 본 논문에서는 벡터필드를 이용하여 탄약의 진입각을 만족시키기 위한 경로점까지 유도하였고, 종말 유도에서는 목표물 타격을 위해 비례항법유도 기법을 적용하였다. 또한 각 활공 영역별로 운동 모델을 선형화하고 각각에 맞는 제어기를 설계한 후, 선형 보간법을 이용하여 제어기의 이득 값을 계산한 뒤 제어에 사용하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.47-55
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• 2012

본 논문에서는 고속의 단거리 탄도탄과 항공기 등의 표적을 탐지 추적할 수 있는 밀리미터파 탐색기의 종합성능 시험을 위해 개발한 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation)와 시험 장비를 설명한다. 이 시스템은 다양한 종류의 표적과 고속, 고기동 이동 표적의 궤적을 모사하기 위해 141개의 혼 안테나 배열, 배열 안테나 스위칭과 이득 및 위상 제어 알고리즘을 이용한다. 또한, 표적에 대한 속도, 거리뿐만 아니라, 클러터와 재밍 환경을 모사한다. 시스템 전체 구성과 표적 운동 모의기, 모의 신호 발생기, 고속 데이터 획득 장치, 통제 제어기 등과 같은 주요 구성품들의 구현과 측정 결과를 설명하였다. 이 통합 시스템은 동적 실시간 탐지/추적에 대한 밀리미터파 탐색기의 성능을 모의 비행 시나리오 기반으로 시험할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권4호
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• pp.75-86
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• 2023

유도무기체계는 기만체계와 함께 창과 방패로 비유되며 발전을 해왔다. 새로운 공격체계가 나타나면 이에 대한 방어체계가 개발되고, 다시 이것을 무력화하기 위한 공격체계가 개발되어 왔다. 이제는 기만체계의 한계로 인해, 유도무기가 공격체계 뿐만 아니라, 방어체계의 주력이 되었다. 또한, 너무빠른 유도무기체계를 방어하기 위한 방법으로 우주공간의 체계를 이용하는 방식으로 확대 되어졌다. 유도무기체계는 아음속 수준에서 시작하여 초음속, 그리고 극초음속으로 발전하여 속도가 유도무기의 한 분야가 되어버릴 정도로 중요한 요소가 되었다. 우주공간이라는 개념이 유도탄전의 범위에 포함이 되었고, 위성체계가 유도탄전의 필수요소가 되어 버렸다. 이러한 유도무기체계와 위성체계와의 상관성을 중심으로 현대 유도탄전의 특징과 유도무기체계의 발전방향에 대해 분석해 보도록 한다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제24권2호
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• pp.211-234
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• 2009

북한은 우주의 평화적 이용 및 개발에 관한 주권적 권리를 주장하면서 발사체 실험을 수 차례 시행하였다. 발사는 인공위성을 우주 궤도에 진입시키기 위한 것이라고 주장되었고, 이에 대해서 국제사회는 인공위성의 우주궤도 진입이 확인되지 않은 사실이라는 점과 해당 발사체 기술은 대륙간 탄도탄의 제작에 직접 사용되는 기술이라는 점을 강조하였다. 이에 국제연합 안전보장이사회는 북한의 발사체 실험을 사실상 미사일 발사 실험으로 간주하는 결의를 채택하였고, 북한은 발사체 실험의 중지를 일방적 선언한 바 있다. 1967년 우주조약 제1조의 해석 문제에 따라서 북한의 발사체가 우주개발을 위한 것으로서 우주비행의 자유를 향유하는 지위를 가진 것인가에 대한 논란이 있어 왔으나, 안보리 결의는 이에 대한 구속력있는 결의를 통해서 이를 금지하고 있다. 안보리 결의는 북한의 미사일발사 중지를 요청(demand)한 것에 그치기에 법적인 구속력을 가진 것은 아니라고 해석되어야 할 것이고, 따라서 북한의 미사일발사를 위법이라고 규정한 것으로 해석되지도 않는다. 그렇다면 그러한 내용의 안보리 결의는 우주조약에 따른 우주공간의 자유로운 탐사 및 이용에 관한 권리와 상충되지는 않는다. 그러나 북한의 발사체가 대량파괴 무기확산에 따라서 국제평화와 안전에 위협을 주는 대상에 포함된다는 안보리 결의는 구속력있는 결정에 속하는 사항이라고 보아야 한다. 안보리 결의는 북한이 미사일을 발사하지 않을 것에 대해서는 요구라는 표현을 택하고 있지만, 제1718호의 제5항에서 북한은 탄도미사일 프로그램에 관련된 일체의 행위를 중지하고 미사일 발사에 관한 기존의 유예조치를 재이행할것에 대해서는 결정이라는 표현을 택하고 있다. 그렇다면 북한의 그러한 발사체에 관련된 행동은 구속력있는 안보리 결의에 의해 제한되는 것이다. 즉 발사체를 발사할 권리는 부인되지 않지만, 대량파괴무기 확산에 관련된 프로그램은 금지된다. 북한의 발사체 발사는 북한이 이미 선언했던 유예조치에 포함되는 것으로서 대량파괴무기 확산금지에 따른 제한에 같이 포함되는 것으로서 북한의 발사체는 미사일로서 그에 관련된 일체의 행위는 그 유예조치에 의해서 제한된다. 이것이 안보리 결의에 담긴 결정 사항이고 구속력을 갖고 있는 결정이다. 북한은 광명성 2호를 운반하려는 은하 2호는 우주개발을 위한 목적이라고 주장하였다. 그러나 대량파괴무기확산 금지의 목적하에 구속력있는 안보리 결의와 그에 따르는 1967년 우주조약에 따라서 그러한 발사행위는 금지 대상에 속한다. 북한의 우주개발을 위한 행위 자체가 위법한 것으로 간주되지는 않는다. 즉, 우주조약 제1조에 따른 권리와 지위에는 영향은 없다고 보여진다. 다만, 북한이 발사체 실험을 유예한다고 선언한 사실 및 그로 인한 법적 효과, 발사체 기술이 갖는 정치적 특성 등에 따라서, 북한의 발사체 실험은 미사일 실험이고 미사일 실험은 금지된다.