• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.423-433
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• 2022

본 논문은 나노급 큐브위성 시스템 및 유닛의 발사환경시험 사례를 통해 얻을 수 있는 설계와 제작의 교훈들을 소개한다. 일반적으로 초소형위성은 발사관에 담겨 발사되므로 발사 시 외부 하중 역시 발사관을 통해 내부의 위성에 전달된다. 이러한 특성으로 인해 초소형위성은 외부 가진에 비해 과도한 하중을 받을 수 있고 기계적 파손의 가능성을 높인다. 여기서는 진동시험 사례를 통해 초소형위성 설계와 제작 시 지켜야 할 여러 지침들을 보여준다. 그리고 내부 위성을 고정하는 현대적인 기능이 적용된 발사관과 전통적인 발사관의 시험 결과를 비교함으로써 발사관 선정에도 하나의 권고를 제시한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.636-641
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• 2015

초소형 비행체는 길이 150mm, 무게 100g 이하의 비행체이다. 초소형 비행체는 그 특성상 저 레이놀즈수에서 비행하며 저 레이놀즈수에서의 공기역학적 특성은 고 레이놀즈수에서의 공기역학적 특성과 큰 차이가 있다. 이는 초소형 비행체 개발 위해 저 레이놀즈수에서의 공력특성 연구가 필요함을 의미한다. 이에 따라 본 연구에서 NACA 4digit Airfoil의 캠버크기와 캠버위치의 변화에 따른 공기역학적 특성의 변화를 확인하였다. 캠버의 위치가 앞전 또는 뒷전으로 이동함에 따라 양력계수가 상승하는 것을 확인하였으며 캠버가 뒷전으로 이동함에 따라 실속이 지연되는 것을 확인하였다. 약 4도 이하의 받음각에서 익형의 아랫변에 발생하는 박리는 고 레이놀즈수에서의 실험에서 확인되어지는 공력특성과 큰 차이를 발생시켰다. 양항비 특성이 가장 우수한 익형은 NACA5808 인 것으로 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.585-589
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• 2001

많은 연구결과들은 국부적 용융체의 존재가 고온인장 변형 시 발생하는 내부공극의 발달을 억제할 수 있음을 보고하고 있다. 그러나 이러한 국부적 용융체가 존재한다고 해서 반드시 고변형속도 초소성 현상이 관찰될 수 있는 것은 아니다. 금속기지와 보강재간의 계면에 국부적 용융체의 양이 너무 많이 존재하면 두상간의 결합력이 떨어져 금속기지상으로부터 보강재가 분리되는 현상이 야기될 수 있기 때문이다. 그러므로, $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재의 초소성 유동 특성을 이해하기 위해 변형온도에 따른 미세구조 변화와 계면특성을 조사하였다. 본 연구를 룽해 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재에서 Al-기지와 $Si_3$$N_{4p}$ 강화상간의 계면상의 국부적 용융이 시작되는 온도부근에서는 큰 초소성 특성이 얻어지지만, 국부적 용융이 시작되는 온도를 지난 인장온도범위에서는 오히려 초소성 특성이 현저하게 저하되는 현상이 관찰되었다. 위의 실험결과는 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al복합재의 고변형속도 초소성 거동에 기여하는 최적의 액상량이 존재한다는 것을 의미한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.63-70
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• 2006

초소형 비행체는 초소형, 초경량이기 때문에 매우 작고 가벼운 MEMS형 센서만이 초소형 비행체 자동 비행 장치에 적용될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 MEMS 형 관성센서의 항법 성능을 향상시키기 위해 가속도계와 자이로를 혼합하는 알고리즘으로 자세 비교 보상을 이용한 혼합 방법을 제시하고 기존의 퍼지 추정을 이용한 혼합 방법과 시뮬레이션을 통해 성능을 비교한다. 이를 통하여 자세 비교 보상 방법을 이용한 혼합 방법이 기존의 퍼지를 기반으로 하는 혼합 방법보다 초소형 비행체 자세 추정에 보다 더 우수한 성능을 가짐을 보인다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.1-8
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• 2002

초소형 비행체(MAV) 프로펠러에서 깃 익형의 공기역학적 특성은 매우 중요한 사항이다. 이를 위해서 저레이놀즈수 익형의 성능예측에 층류에서 난류로의 천이과정을 포함하는 XFOIL을 이용하여 프로펠러 깃 익형 단면의 양력과 항력 분포를 해석하였다. 익형모델은 저레이놀즈수 프로펠러 익형에 주로 이용되는 ARA-D 6%을 선택하였다. 계산된 익형의 공력 변수들과 최소에너지손실 조건을 이용하여 시위길이와 피치각 분포를 변화시킴으로써 초소형비행체의 설계조건에 적합한 가장 효율적인 프로펠러 형상을 구하였고, 현재 운용중인 Black Widow의 프로펠러 형상과 같은 설계조건에서 비교하였다. 설계결과 초소형비행체의 프로펠러에 적합하게 제공될 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.89.2-89.2
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• 2012

$150^{\circ}$ 이상의 접촉각을 가지는 초소수성 표면은 self-cleaning, anti-fingerprint, anti-contamination 등의 특성을 가지므로 전자, 도료, 자동차 등 다양한 산업에서 활용될 수 있다. 재료 표면의 친/소수성은 물리적 요인과 화학적 요인 두 가지 요인을 조절함으로써 제어할 수 있다. 즉, 표면의 거칠기를 크게 하거나 표면에너지를 낮춰줌으로써 초소수성 표면을 구현할 수 있다. 실리카는 자연계에 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 박막소재로 이용하기에 우수한 특징을 지니고 있다. 이러한 실리카 초소수성 코팅층을 형성하는 방법으로 본 연구에서는 전기분무법으로 마이크로 크기의 실리카 입자로 형성된 코팅층을 형성하였다. 이러한 마이크로 구조의 표면거칠기를 더욱 높이기 위하여 금 나노입자를 부가적으로 형성시켜 마이크로-나노구조 혼성의 계층구조를 만들고자 하였다. 금 나노입자는 자외선 조사 광환원법을 사용하였고, 이러한 계층구조에 플루오린 처리를 하여 계층구조 초소수성 코팅층을 형성하였다. 계층구조를 가지는 실리카 코팅층은 물 이외에 표면장력이 낮은 용액에서도 높은 접촉각을 보였고, 이러한 코팅층의 고온 안정성과 내구성, UV 저항성 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 검토하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.26-37
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• 2018

한국항공우주연구원에서는 지구관측을 위한 고해상도 영상 및 이미지 촬영을 위해 6U급 초소형 위성 HiREV를 개발하였다. 6U급 초소형 위성은 1U/3U급 초소형 위성에 비하여 부피가 크기 때문에 1차 고유 진동수가 상대적으로 낮으며, 구조적 하중에 의한 큰 응력과 변형량이 생길 수 있어 구조 해석을 통한 검증이 필요하다. 본 논문에서는 임무 탑재체를 탑재하고 구조적 문제점을 보완하기 위한 6U급 HiREV 위성의 구조체 설계에 대해서 설명하였고 가속도 하중 해석, 모달 해석, 랜덤 진동 해석 등의 구조 해석을 수행하였으며, 6U급 HiREV의 구조체 설계가 구조적으로 안정성 있게 설계되었음을 입증하였다. 이러한 결과들은 향후 국내에서 다양한 임무에 적용될 6U급 초소형 위성의 구조체 개발 시 유용한 참고자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2012

연꽃잎 효과(Lotus effect)라 불리는 자가 세정 효과(self cleaning effect)는 연꽃이 항상 깨끗한 상태를 유지하는 것이 관찰되면서 꾸준히 관심에 대상이 되어 왔었다. 자가 세정 효과는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면에서 구현이 가능하며 이런 표면을 일상생활부터 산업분야까지 응용하고자 하는 많은 노력들이 있었다. 물질의 친수성 또는 소수성은 표면의 거칠기(roughness)와 표면에너지(surface energy)의 두 가지 특성에 의해 결정된다. 하지만 낮은 표면에너지 물질을 사용해도 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 얻긴 힘들며, 표면의 거칠기를 증가시켜야 한다. PTFE (polytetrafluoroethylene)는 낮은 표면에너지를 가진 소수성 물질로 bulk일 경우 접촉각이 약 $108^{\circ}$이지만 거친 표면을 가진 박막으로 만들 경우 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상의 값을 가지는 초수수성 표면이 가능한 물질이다. 특히, 초소수성 표면 이외에 우수한 내열성 및 내화학성 특성을 가지고 있어 디스플레이 및 태양전지 등의 자가세정(self cleaning) 보호막으로써 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 HFPO (hexafluoropropylene)를 원료 가스로 이용하여, Si(100)과 유리 기판위에 Cat-CVD (Catalytic Chemical Vapor Deposition)법으로 PTFE 박막을 증착하였다. 텅스텐(W)을 촉매로 사용하였으며, 촉매온도가 $850^{\circ}C$이상인 조건에서 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상인 초소수성 PTFE 표면을 쉽게 얻을 수 있었다. 특히 본 연구에서는 제막압력을 300 mTorr에서 700 mTorr까지 변화시켜 가며 유리와 Si 기판위에 증착하였다. Cat-CVD 제막압력을 변화시켜가며 증착된 PTFE 박막의 접촉각을 측정한 결과, 제막압력이 300 mTorr일 때 glass와 Si 기판위에 증착된 PTFE박막 표면에서의 접촉각은 각각 133, $117^{\circ}$였지만, 제막압력이 400 mTorr이상일 땐 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.364-370
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• 2020

본 논문은 저고도로 비행하는 초소형 무인기에 대한 탐지 및 분류에 대한 기술로써, 단순히 초소형 무인기를 탐지만 하는 것이 아니라 탐지된 무인기의 종류 및 모델까지 인식하는 심화학습 기반 탐지 및 분류 기법을 제안한다. 무인기의 소리 특성으로 MFCC를 사용하였고 탐지 및 분류를 위해 CNN를 사용하였다. 무인기들은 각각 CNN을 통해 구분할 수 있는 MFCC 특성을 가짐을 입증하였고, 또한 총 4가지의 무인기에 대한 dataset을 대상으로 분류를 한 결과 time-related sequence를 가지는 MFCC라 하더라도 RNN 대신 CNN를 사용하면 탐지 및 분류 능력을 갖추면서도 연산량을 줄일 수 있음을 검증하였다. 따라서 본 논문은 간단하면서도 효과적인 초소형 무인기 탐지 및 분류 방법을 제시한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.379-380
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• 2009

한국항공우주연구원 추진기관팀은 1999년 10월에 3,000 lbf 급 고공환경 엔진시험 설비를 갖추고 소형 가스터빈 엔진의 고공환경 성능시험에 이를 활용하고 있다. 하지만 새롭게 2008년부터 고공환경 성능시험을 진행하고 있는 엔진은 1,000 lbf 미만의 초소형 엔진으로써 기존 추력측정 시스템을 이용하여서는 정확한 추력의 측정을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 초소형 엔진의 고공환경 성능시험 수행을 위한 추력대의 구축 과정을 다루고 있다.