• 한국기계가공학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-88
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• 2018

Additive manufacturing (AM) technologies have attracted wide attention as key technologies for the next industrial revolution. Among AM technologies using various materials, powder bed fusion (PBF) processes and direct energy deposition (DED) are representative of the metal 3-D printing process. Both of these processes have a common feature that the laser is used as a heat source to fabricate the 3-D shape through melting of the metal powder and solidification. However, the material properties of the deposited metals differ when produced by different process conditions and methods. 17-4 precipitation-hardening stainless steel (17-4PH SS) is widely used in the field of aircraft, chemical, and nuclear industries because of its good mechanical properties and excellent corrosion resistance. In this study, we investigated the differences in microstructure and mechanical properties of deposited 17-4PH SS by PBF and DED processes, including the heat treatment effect.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.292-299
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• 2017

한국형 기동헬기(KUH-1)에 적용된 휠 브레이크 조립체는 브레이크 계통 구성품으로 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 휠 브레이크 조립체는 항공기의 안전한 착륙성능을 만족시키기 위해 항공기 활주이동, 차동 제동 및 주기 제동 기능이 요구된다. 그러나 KUH-1 양산 운용 중에 타이어 스키드와 마모 현상이 발생하였으며, 해당 결함 발생 시 더 이상 비행을 할 수 없기 때문에 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. 본 논문에서는 휠 브레이크 조립체의 운용과정에서 발생한 결함사항의 발생 원인을 파악하고, 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 비행시험 검증 결과를 함께 기술하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.695-704
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• 2016

항공기 착륙 시 발생하는 고무퇴적물은 젖은 노면에서의 표면 마찰력을 감소시키는 주원인으로 안전한 항공기 착륙을 위해 주기적인 제거를 실시하고 있다. 제거작업에 주로 사용되는 고압살수 방법은 고압의 물로 직접 표면을 타격함에 따라 표면 재료 유실의 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 고무 제거시 살수 압을 상대적으로 낮추어 표면 파손을 저감시키고, 저수압에도 효율적으로 고무퇴적물을 제거할 수 있는 사전 처리제 개발을 진행하였다. 이를 위해 사전 처리제에 적합한 기초재료를 선정하여 성능 평가, 침투율 평가, 현장 적용성 평가를 진행하였다. 이를 토대로 기초재료의 성능 개선에 필요한 첨가제의 비율을 1차적으로 선정하였고, 포장 영향성 평가를 통해 최적배합을 도출하여 고무제거 사전처리제 개발을 완료하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권2호
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• pp.91-98
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• 2017

Recently, composite materials have been mainly used in the main wings, ailerons, and fuselages of aircraft and rotor blades of helicopters. Composite materials used in rapid moving structures are subject to impact by hail, lightning, and bird strike. Such an impact can destroy fiber tissues in the composite materials as well as deform the composite materials, resulting in various problems such as weakened rigidity of the composite structure and penetration of water into tiny cracks. In this study, experiments were conducted using a 2 kW halogen lamp which is most frequently used as a light source, a 2 kW near-infrared lamp, which is used for heating to a high temperature, and a 6 kW xenon flash lamp which emits a large amount of energy for a moment. CFRP composite sandwich panels using Nomex honeycomb core were used as the specimens. Experiments were carried out under impact damages of 1, 4 and 8 J. It was found that the detection of defects was fast when the xenon flash lamp was used. The detection of damaged regions was excellent when the halogen lamp was used. Furthermore, the near-infrared lamp is an effective technology for showing the surface of a test object.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.26-31
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• 2003

노후 항공기는 일반적으로 다중손상(MSD)이라고 하는 폭넓게 분포된 피로손상을 내포하고 있다. 2024-T3 알루미늄합금과 같은 연성재료에 있어서 다중손상은 전통적인 파괴역학에서 예측할 수 있는 것보다 낮은 운용수명을 예측하게 만드는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 다중손상을 갖는 평판 구조물을 모델링한 Fastener Hole을 갖는 2024-T3 알루미늄합금 판재로 제작된 Hole/Slot type M(T) 시편에 예입압입을 적용한 후 피로시험을 수행하여 피로균열 성장지연에 의한 운용수명 증가에 대한 효과를 연구하였다. 예비압입을 적용한 시편은 파단에 이르는 사이클수가 최소 10배에서 최대 40배까지 증가하였으며, 일정진폭 하중의 최대값을 증가시킴에 따라서 그 효과가 감소함을 보여주었다. 또한, 압입에 의한 균열성장지연 메커니즘은 균열진전경로가 압입자국에 들어서면서 균열성장률이 감소하기 시작하며 압입자국의 중심을 지나면서 최소균열성장률 상태로 일정한 시간동안 균열성장이 정체됨으로써 피로수명이 연장됨을 밝혔다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권2호
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• pp.297-311
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• 2018

Plate and shell structure is widely applied in engineering, i.e. building roofs, aircraft wings, ship platforms, and satellite solar arrays. Its vibration problem has become increasingly prominent due to the tendency of lightening, upsizing and flexibility. As a new smart material with great actuating force and toughness, macro-fiber composite (MFC) is composed of piezoelectric fiber and epoxy resin basal body, which can be directly pasted onto the surface of plate and shell and is suitable for vibration control. This paper deduces the actuation equation of MFC coupled plate in different boundary conditions, an equivalent finite element modeling method is proposed which uses MFC actuating force as the applied excitation, and on this basis the active control simulation and experiment of MFC over plate and shell structure vibration are accomplished. The results indicate that MFC is able to implement effective control over plate and shell structure vibration in multi-band range. The comparison between experiment and simulation proves that the actuation equation deduced herein, effective and practicable, can be applied into the simulation calculation of MFC vibration control over plate and shell structure.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1393-1410
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• 2015

An original sensor system based on Fiber Bragg Gratings (FBG) for the strain monitoring of an adaptive wing element is presented in this paper. One of the main aims of the SARISTU project is in fact to measure the shape of a deformable wing for performance optimization. In detail, an Adaptive Trailing Edge (ATE) is monitored chord- and span-wise in order to estimate the deviation between the actual and the desired shape and, then, to allow attaining a prediction of the real aerodynamic behavior with respect to the expected one. The integration of a sensor system is not trivial: it has to fit inside the available room and to comply with the primary issue of the FBG protection. Moreover, dealing with morphing structures, large deformations are expected and a certain modulation is necessary to keep the measured strain inside the permissible measure range. In what follows, the mathematical model of an original FBG-based structural sensor system is presented, designed to evaluate the chord-wise strain of an Adaptive Trailing Edge device. Numerical and experimental results are compared, using a proof-of-concept setup. Further investigations aimed at improving the sensor capabilities, were finally addressed. The elasticity of the sensor structure was exploited to enlarge both the measurement and the linearity range. An optimisation process was then implemented to find out an optimal thickness distribution of the sensor system in order to alleviate the strain level within the referred component.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.42-48
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• 2009

복합재 항공기의 경우 인증 시 여러 가지 요소를 고려해야한다. 금속과는 달리 복합재구조물의 감항성은 운용 및 제작 중 발생하는 손상 등에 의해 큰 영향을 받는다. 그러므로 예상 가능한 여러 가지 손상에 대해 정적강도, 강성, 플러터 및 손상허용강도 등을 입증하여 야한다. 복합재료의 기계적물성은 환경조건에 영향을 받는다. 특히 압축강도는 수지의 영향이 지배적이고 수지가 온도와 습도의 영향을 많이 받으므로 설계/해석 시 고려하여야한다. 복합재 항공기의 경우 육안으로 탐지가 어려운 손상에 대한 정적강도를 입증하여야하고, 육안으로 보이는 큰 손상에 대해서는 발견 즉시 수리하도록 규정되어있다. 본 논문에서는 복합재 구조물의 설계/해석에 필요한 규정을 분석하고 해석방법 등에 대해 검토하려한다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 2009

스마트무인기는 수직이착륙과 고속비행이 동시에 가능하도록 헬리콥터와 고정익 항공기 의 장점을 결합한 틸트로터 항공기이다. 현재 지상통합시험을 수행중이며, 4자유도 지상치구시험과 안전줄 호버시험을 거쳐 비행시험을 수행할 예정이다. 스마트무인기에 적용된 제어법칙을 검증하기 위해서 40%축소기를 개발하여 비행시험을 수행하였다. 비행시험결과 예측하기 어려웠던 틸트로터 항공기의 고유한 기술적인 문제점들이 발생하였으며, 이러한 문제점을 해결하여 전자동 비행시험을 완료하였다. 본 논문에서는 국내 최초로 수행된 축소형 틸트로터 항공기의 비행시험 과정 중에 발생한 주요한 문제점을 서술하고, 그 해결과정을 상세하게 기술하였다. 축소형 틸트로터 항공기의 전자동 비행시험 수행을 통해 경험한 시행착오와 개선사항은 향후 계획된 스마트 무인기의 실물기 비행시험을 성공할 수 있는 훌륭한 초석이 될 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권1호
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• pp.59-65
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• 2016

Korea Aerospace Research Institute (KARI) is developing an electric-driven HALE UAV in order to secure system and operational technologies since 2010. Based on the 5 years of flight tests and design experiences of the previously developed electric-driven UAVs, KARI has designed EAV-3, a solar-powered HALE UAV. EAV-3 weighs 53 kg, the structure weight is 21 kg, and features a flexible wing of 19.5 m in span with the aspect ratio of 17.4. Designing the main wing and empennage of the EAV-3 the amount of the bending due to the flexible wing, 404 mm at 1-G flight condition based on T-800 composite material, and side wind effects due to low cruise speed, V_cr = 6 m/sec, are carefully considered. Also, unlike the general aircraft there is no center of gravity shift during the flight. Thus, the static margin cuts down to 28.4% and center of gravity moves back to 31% of the Mean Aerodynamic Chord (MAC) comparing to the previously developed scale-down HALE UAVs, EAV-2 and EAV-2H, to minimize a trim drag and enhance a performance of the EAV-3. The first flight of the EAV-3 has successfully conducted on the July 29, 2015 and the test flight above the altitude 14 km has efficiently achieved on the August 5, 2015 at the Goheung aviation center.