• 광학세계
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• 통권158호
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• pp.58-60
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• 2015

드론이 인기다. 드론이 뜨고 있다. 드론은 왜 인기인가? 왜 드론이 인기인지를 인식해보아야 한다. 결론부터 이야기하면 드론이 인기인 이유는 드론이 MMM이기 때문이다. MMM은 필자가 2년 전 쯤에 만든 신조어로 Multipurpose Mobile Machine의 약자다. 다목적 이동 기계라는 말이다. 우리말로 줄이면 다이기(多移機)쯤 된다. 드론은 다목적 이동 기계, 즉 다이기이다. 인터넷이 군용으로 사용되다가 민간이 사용하게 된 것처럼 드론 역시 정찰, 감시, 폭격 등의 군사용으로 출발했지만, 민간이 사용하는 드론의 용도는 무척 다양하다. 사진 촬영, 영화 제작, 드라마 촬영, 음식 배달, 씨앗의 파종과 농약의 살포, 현장 탐사, 경계 근무 등 정말 다용도에 사용되고 있다. 중요한 것은 드론 각각이 다목적으로 사용될 수 있다는 것이다. 이는 드론이 단지 물리적 기계인 것이 아니라 스마트 기계로, 스마트폰과 같은 SW중심 기기와 드론에 내장된 OS와 SW에 의한 제어를 통해 비로소 실현된다. 즉, 드론은 MMM이기도 하지만, 정확히 SMM(Smart Mobile Machine)이기 때문에 그 잠재성이 인정받고 있는 것이다. 지금까지 스마트 폰, 스마트 워치, 스마트 TV 등은 모두 스마트 기기이기는 하지만 스마트 이동 기기는 아니다. 한편, 로봇 청소기 등 기존의 가정용 로봇이나 산업용 로봇은 대부분 단일목적 이동기기이거나 다목적 고정 기계이므로, 로봇이라 부르기가 민망한 기계들이었다. 필자는 드론이 이렇듯 새로운 스마트 기기 산업과 기존의 로봇 산업이 갈 길 또는 가고 있는 길을 보여주고 있다는 점에서 관심을 갖는다. 스마트 기기 산업의 관점에서는 이제 비로소 고정형(스마트TV), 부착형(스마트 워치), 휴대형(스마트 폰) 스마트 기기 산업에서 다목적 스마트 이동 기계라는 새로운 블루 오션 창출 산업이기에 의미가 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.303-308
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• 2014

오늘날 비행기는 없어서는 안 되는 교통수단 중의 하나이다. 비행기는 교통 수단 뿐 만 아니라 여러 분야에서 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 사람을 태우고, 짐을 실어 나르고, 군에서는 정찰 등의 임무를 수행하게 된다. 지상에서 이륙 착륙이 이루어 진다. 이륙할 때 보다는, 착륙할 시 랜딩기어에 많은 하중이 작용하게 된다. 착륙장치는 충격 에너지를 흡수하며, 사고 시에 동체가 파손되지 않도록 방지한다. 본 논문에서는 복합재와, 알루미늄을 적용한 판 스프링형 랜딩기어에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 두 가지 재료의 랜딩기어에 대한 구조적 안전성이 평가되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-553
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• 2012

A Gimbal structure system in observation reconnaissance aircraft is made up of camera module and stabilization drive device supporting camera module. During flight for image recording, the aircraft undergoes serious accelerations with wide frequencies due to several factors. Though base excitation of stabilization drive device induces vibration of camera module, it must get the stable and clean images. To achieve this aim, acceleration of camera module must be reduced. Hence, vibration isolators were installed to stabilization drive device. Considering isolators and bearings in the stabilization drive device, vibration characteristics of gimbal structure system were analyzed by finite element method. For three translational direction, acceleration transmissibility of camera module was calculated by harmonic responses analysis in the frequency range of 5 ~ 500 Hz. In addition to, sine-sweep experiment were performed to prove correctness of present analysis.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.859-866
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• 2008

본 논문에서는 다수 비행체의 편대 비행 시 상호 기하학적 관계 유지에 필요한 유도 법칙과 비선형 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 편대 내의 각 비행체는 편대 Leader를 제외하고 모두 Leader와 Follower의 역할을 동시에 맡으며, Leader에 의한 명령은 모든 Follower에게 분배되고 따라서 편대를 이루는 모든 비행체들의 동시기동비행(Synchronized Flight)을 가능하게 한다. 편대 비행 유도 법칙은 가까운 미래 시각에 예상되는 기하학적 오차 그리고 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 도출하였고, 정찰과 감시 임무 예제에 관한 고정밀 비선형 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 유도 법칙의 성능을 검증하였다

• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.867-873
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• 2008

모델 기반의 가상 비행제어 시스템 구성은 동시공학이 중요시되는 개발환경에서 FBW 비행제어 시스템 검증 및 확인에 매우 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 가상 비행제어 시스템을 구성하기 위한 이중구조 개념에 대해서 살펴보고, 고고도 정찰용 무인기에 적용된 이중구조 시스템에 대해서 분석하였다. 마지막으로, 분석된 비행제어 시스템을 바탕으로 Simulink 기반의 가상 비행제어 시스템을 구성하였고, 치명적인 고장모드에 대한 시스템의 동작 상태를 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.105-114
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• 2008

본 연구에서는 고정익과 회전익의 두 가지 모드로 운용되는 canard rotor wing(CRW) 항공기에 대한 사이징과 성능해석 프로그램이 개발되었다. 개발된 프로그램은 기존의 항공기 데이터를 이용하여 각 모드에 대한 검증을 수행하였고 정찰 임무형상에 대해 최적설계 문제를 정의하였다. canard rotor wing의 로터 최적화를 위해 고정익 모드와 회전익 모드에 대해 가중치를 이용한 다중목적함수를 구성하였다. 6개의 서로 다른 가중치와 설계제약조건에 대해 최적설계가 수행되었고 그 결과 개선된 로터형상을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권10호
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• pp.875-883
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• 2007

본 연구는 실내 정찰 임무에 적합한 동축반전형 MAV 개발하는 것을 목표로 하였다. 현재 개발된 유사기종의 제품을 참조하여 초기사이징을 실시하고 BEMT기법을 이용하여 로터성능을 해석하였다. 또한 로터성능을 측정할 수 있는 실험장비를 구성하였다. 시제기의 진동발생 및 비행 불안정 문제는 NC머신을 이용해 부품을 정밀제작하고 스테빌라이져, 시소형태의 로터를 도입하여 해결하였다. 본 연구를 통하여 영상장비를 장착하고 비행가능한 기체를 제작하는데 성공하였으나, 향후 성능향상을 위한 별도의 로터설계가 필요한 것으로 보인다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.71-79
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• 2017

조종사가 탑승하지 않고도 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작된 무인항공기(드론)가 다양한 장비(광학, 적외선, 레이더 센서 등)를 탑재하여 활용되고 있다. 지금까지는 국가안보 유지 수단으로서 감시 정찰 정밀공격무기의 유도 등의 임무를 수행하여 왔다. 최근에는 민간부문에서도 다양한 용도로 활용되고 있어서 정부(국토교통부 산업통상자원부)는 무인항공기의 국내경제발전의 파급효과를 인지하고, 세계 무인항공기시장에서 우선순위를 선점하기 위해 투자확대를 기해 왔다. 무인항공기시장이 산업발전과 고용촉진에 도움이 되어 국내경제에 긍정적인 효과가 많다고 하더라도 무인항공기의 안전운행을 담보할 다양한 법적 제도적인 장치의 마련이 필요하다. 따라서 무인항공기로 야기되는 다양한 유형의 사고를 검토하여 이에 대한 법적 책임에 대한 분석이 필요하다. 무인항공기의 사고는 운영자의 운영상의 과실로 인한 사고도 있고 무인항공기 자체의 결함으로 인한 사고도 발생할 수 있다. 또한 운행자의 고의과실로 인한 타인의 권리(프라이버시권 등)를 침해하는 경우나 무인항공기끼리의 충돌사고도 발생할 수 있다. 이러한 사고로 인한 책임은 민사책임으로서 대부분 지상 제3자에 대한 생명 신체 또는 재산상의 손해배상책임이다. 이러한 책임을 규율하는 국제협약으로 로마협약이 있지만 체약국이 없기 때문에 국제협약으로서의 역할을 못하고 있다. 따라서 현재로서는 각국의 국내법에 의하여 해결될 가능성이 많을 것으로 생각된다. 무인항공기 운영자의 과실로 인한 사고는 민법이나 상법이 적용될 수 있고, 무인항공기의 제작결함으로 인해 사고가 발생하였을 경우와 시스템의 오작동으로 인해 사고가 발생하였다면 제조물 책임을 물어야 할 경우도 있을 수 있다. 이러한 법적 쟁점에 대한 검토를 통하여 무인항공기 공급과 활용의 확대로 인한 다양한 사고발생과 책임범위를 명확히 하여 사고당사자들의 책임관계를 인식시키는 것이 필요하다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권3호
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• pp.561-567
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• 2018

본 논문에서는 4차 산업혁명을 기반으로 한 스마트 재난안전관리 전 과정에 적용하여 사고나 재난으로부터 인간 사회 경제 환경 피해 등을 최소화하고 빅데이터를 활용한 위험예측 및 위험징후 모니터링 기술에 의한 예측평가와 재난정보수집분석 및 현장상황 실시간 감지 분석에 의한 5세대 통신시스템의 예방, 가상현실과 증강현실을 활용한 몸으로 기억하는 교육과 훈련에 의한 대비, 재난안전관리 의사결정 지원시스템의 인공지능에 의한 대응, 정찰 탐색 및 방재 구호에 위한지능형로봇에 의한 복구와 피해규모 분석 현장상황 공유하기 위한 무인항공기를 활용한 조사 분석의 스마트 재난안전관리 대응체계 구축 전략방안을 제시하였다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제4권2호
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• pp.55-67
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• 2006

20세기에 탄생한 동력비행기는 인간의 이동능력을 비약적으로 향상시켰다. 인류의 미개척지였던 항공분야의 발전은 지속적인 기술개발을 통해 더 빨리, 더 멀리, 더 높이 향하기 위해서 계속 나아가고 있다. 이러한와중에 최근에 괄목할 만한 성장을 이룬 컴퓨터와 소프트웨어 산업의 발전은 비행임무에 따라 위험성이 높거나, 사람이 하기 힘든 반복적이고 지루한 비행을 대신하기위한 로봇 비행체 즉, 무인항공기의 개발을 가능하게 하였다. 무인항공기의 탄생 초기에는 조종사의 희생을 줄이기 위해 군사 분야에서 주로 사용되었으나, 산림감시나 해안정찰, 기상관측, 재난관측, 조난자 수색 등 민수분야의 임무로 점차 활동영역이 넓혀지고 있다. 현재 무인항공기에 탑재된 인공지능의 수준은 안정된 비행이 가능하도록 하는 자동조종(autopilot)과 주어진 비행경로를 추종하기위한 항법유도(Navigation & Guidance)정도이며, 비행 중 발생하는 비상상황에 대처하기 위한 의사판단은 지상의 조종자에 의해 결정된다. 앞으로는 계획되지 않은 상황을 맞이했을 때 무인기 스스로 판단하여 경로를 변경하고, 동시에 여러 무인기들과 협력하여 임무를 수행함으로써 임무효율을 높이는 방향으로 인공지능의 수준이 향상될 것이다. 본 논문에서는 최근의 무인항공기 개발추세와 이들 무인기에 고려되고 있는 제어기에 대해 살펴보고, 향후 무인항공기에 적용될 자율비행 알고리듬과 제어기 시스템의 개발동향에 대해 고찰하였다.