비행시험 운용절차는 유도무기 비행시험 시스템 설계 및 구현을 위한 중요 산출물의 하나로서 비행시험 진행 단계별 임무계획, 수행방법, 안전대책 등을 포함한다. 유도무기체계 개발이 첨단화, 전략화 됨에 따라서 유도무기 비행시험은 점차 복잡화, 광역화 되고 있다. 이에 따라 시험안전을 확보하기 위해서는 비행시험 운용절차의 신뢰성 증대가 요구되었다. 특히, 새로운 개념의 비행시험 수행을 위해서 시험 전 불확실성을 예측하고 대비할 수 있도록 비행시험 운용절차 설계에서 M&S 기법의 적용을 통한 검증이 필요하게 되었다. 관련 연구로서 비행시험의 최적 프레임워크 개발 연구와 비행시험 프로세스 모델기반 개선 연구들이 발표되었지만, 상위 개념의 프로세스를 중심으로 한 결과로서 하위 수준의 비행시험 자원과 연동하는 비행시험 운용절차에 직접 적용하기에는 구체성이 부족하였다. 또한, 기존의 문서기반으로 구성된 비행시험 운용절차는 시험자원의 거동과 성능에 대한 분석능력의 한계로 시험자원의 중복과 누락, 직관적이지 않는 표현으로 운용자 간의 의사소통 저하, 그리고 다수의 비행시험에 적용하기 위한 확장성 부족 등의 문제가 발생하였다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 모델기반 시스템공학(MBSE) 기법의 적용을 통한 유도무기 비행시험 운용절차의 설계 방법을 제안하였다. 구체적으로 이전의 비행시험 정보를 기반으로 비행시험 진행 단계와 수행방안을 정의한 후, 요구사항으로부터 시험자원의 임무수행을 SysML 모델 기반으로 구성한 템플릿으로 제공하였다. 또한 시뮬레이션 분석을 통해서 정상상황과 비상상황에 대한 최적의 수행절차를 도출하였으며, 사례 적용을 통해서 검증하였다. 본 연구를 통해서 시험자원의 거동과 성능에 대한 분석능력의 증대로 신뢰성이 향상되었고, 다수의 비행시험에 적용할 수 있는 확장성으로 효율성이 증대되었으며, 향후 개발 예정인 유도 무기 비행시험에도 지속적으로 활용할 수 있다.
현대전에 있어서 유도무기의 역할은 어느 때 보다 강조되고 있으며, 최근의 무인비행기 및 로봇제어 기술발전 등과 연관되어 유도탄의 유도조종 기술에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 논문에서는 유도탄의 유도조종기술을 전반적으로 알아보고 기존의 유도조종 알고리듬 설계 방법들을 소개하였다. 또한 나날이 발전하는 부시스템 기술에 부응하여 향후 발전될 것으로 예상되는 유도조종기술의 연구 방향에 대하여 논하였다.
함정탑재 유도무기 획득시 RAM분석의 목표 값 제공과 ROC 분석의 기초자료로 제공되는 OMS/MP는 소요군에서 작성토록 되어 있으나, 함정의 특수한 환경에 따른 정량화 된 데이터획득 및 관련 작성지침이 정립되지 않아 개발자중심의 제품개발 및 신뢰성 있는 무기체계 획득이 미흡한 실정이다. OMS/MP는 미래 전장 환경과 새로운 교리에 부합된 신 무기체계의 개발에 있어서 전 평시 어떻게 운용될 것인가를 전투개발자 측면에서 체계적이고 정량적으로 기술한 수락시험의 기준이 되는 가장 핵심이 되는 부분이다. 본 연구는 무기체계 개발시 군의 적정 요구성능과 연구개발자에게 최적의 무기체계 설계개념을 제공하는 정량화된 OMS/MP 개발 및 RAM 목표 값 산출 프로세스를 제시하였으며, 이를 기반으로 한 함정탑재 유도무기에 대한 OMS/MP 작성 템플릿을 개발했다.
무기체계의 추진체로서 고체 로켓트 추진기관이 제작의 용이성, 구조의 간단성, 이에 따른 저렴한 제작비, 그리고 고 신뢰도 확보가능 등의 여러 장점으로 대부분의 현존 전술 유도무기에 채택되어 사용되어 오고 있으나 대응, 방어 무기체계의 빠른 발전으로 이에 따른 새로운 추진기관의 유도무기체제가 요구되고 있다. 램제트 기관은 공기흡입추진기관으로 상대적으로 높은 비추력(1000-2000s)과 추력 중량비(∼20)을 가지며, 이로 인해 기존의 로켓 엔진에 비해 4-5배의 성능을 낼 수 있으며, 초음속 장거리 비행에 적합하다며, 또한 높은 속도영역까지 운용가능하고 구조가 비교적 간단하다.
시판중인 대표적 유·무기이온교환수지를 이용하여 방사성폐액의 주 방사성핵종인 코발트와 세슘에 대하여 방사성패액에 함유되어 있는 대표적 일반이온인 나트륨이온이 이들의 이온교환에 미치는 영향을 분석하였다. 나트륨 존재 하에서 세슘이온에 대한 선택도와 수지단위 부피당 폐액 처리 부피는 무기이온교환수지인 DT 30과 Durasil 230이 가장 높으며 반면에 유기이온교환수지는 두 수치 모두 낮아서 유기이온교환수지는 저농도의 나트륨 이온을 갖는 증발기 응축수의 처리에는 적합하나 나트륨이온의 농도가 비교적 높은 폐액처리에는 적합하지 않으며, 또한 코발트 제거 면에서는 무기이온교환수지인 DT 10 보다 유기이온교환수지인 Amberlite IRN 77이 바람직하다는 결론을 얻었다.
Tetraethyl orthosilicate (TEOS) 혹은 1,2-bis(triethyoxysilyl)ethane (BTSE)과 여러 종류의 organosilane들을 공중합하여 유 무기 혼성 메조포러스 물질들을 제조하고, 이들이 공기 중의 휘발성 유기화합물(VOC)들을 흡착 제거하는 능력을, TEOS 만을 사용하여 제조한 친수성 무기 메조포러스물질인 SBA-15와 비교 평가하였다. 유기 구조의 도입에 의한 소수성의 증대는 메조포러스 물질이 VOC를 흡착 제거하는데 긍정적 효과를 줌을 관찰하였다. 특히 BTSE와 phenyl triethoxysilane을 중량비 90:10으로 공중합한 유 무기 혼성 메조포러스 물질의 VOC 제거 능력은 우수하였다. 또, 물속에 분산된 기름 성분을 흡착 제거하는데 유 무기 혼성 메조포러스 물질들을 유용하게 응용할 수 있음도 정성적으로 관찰하였다.
반도체 산업은 지속적으로 비약적인 발전을 이루어내면서 점점 고집적회로를 제작하기 위하여 패턴의 미세화가 이루어지게 되었다. 현재 미세 나노패턴의 형성을 위하여 여러층의 하드마스크가 사용되고 있으며, 화학증기증착(CVD)공정을 이용하여 형성한다. 이에 본 연구에서는 스핀공정(spin-on process)이 가능한 유-무기 하이브리드 중합체를 이용한 단일층의 하드마스크를 제작하였는데, 하드마스크 내의 무기계 성분이 감광층 보다 쉽게 식각되는 반면에 하드마스크의 유기계 성분으로 인해 substrate층 보다 덜 식각되었다. 유-무기 하이브리드 중합체를 이용한 하드마스크막의 광학 및 표면 특성을 조사하였고, 감광층과 하드마스크막의 식각비를 비교하여 유-무기소재의 하이브리드중합체에 대한 미세패턴을 형성시킬 수 있는 하드마스크막으로써의 유용성을 확인하였다.
세계 여러나라의 유도무기체계에 적용되고 있거나 개발중인 착화기술의 개략적인 특성과 장단점을 제시하고, 각 기술의 수행능력인 성능, 신뢰성, 안전성, 가격 등을 비교 분석하였다. 분석결과, 어느 무기체계에서나 만족될 수 있는 만능적인 착화기술은 없으며 적용요구조건과 비용에 따라 각기 특별한 장단점을 가진다. 그러나 현재 선진국에서 개발되어 시험 적용되고 있는 다이오드 레이져를 이용한 착화방법은 본질적인 잇점들 때문에 차후 유도무기 착화기술에 지배적으로 사용될 것으로 판단된다.
본 본문에서는 항공기 탑재비행시험을 통한 무기체계 개발시험에 대하여 기술하였다. 국방과학연구소에서는 항공기를 운용하며, 각종 항공/유도 무기체계의 핵심 탑재장비와 센서 개발을 위하여 항공기 탑재비행시험을 수행하고 있다. 탑재비행시험 플랫폼으로는 KTX-1/XKO-1 항공기를 사용하며, 외부연료탱크 형상의 탑재시험체를 제작하여 시스템 연동을 위해 항공기를 수정하였다. 항공기 탑재비행시험을 통하여 각종 탐색기와 항법시스템 그리고 유도무기 핵심 탑재장비에 대한 개발시험을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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