• 한국재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.75-86
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• 1995

현재 계획중인 항공우주상업과 관련된 부품을 제조하여 생산하기 위해서는 사용된 재료가 설계요구조건에 적합한지가 평가되어야 한지만 국내에서는 항공기나 우주비행체를 개발한 경험이 없으므로 평가체제가 확립되어 있지 않다. 따라서 항공기 및 우주비행체의 내구성과 안전성확보에 필요한 재료의 인정방법을 정의할 필요가 있다. 본 기고에서는 항공우주 선진국에서 수행하고 있는 재료 및 가공공정의 합치성 결정에 필요한 특성시험을 고찰하고, 우주환경에 의한 재료특성 변화와 항고기용 복합재료 평가의 예를 제시하여, 국내의 항공우주용 재료 평가체제 확립의 기초가 되도록 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.59-66
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• 2014

프로펠러 추진 항공기의 경우, 프로펠러 power-on 효과는 항공기의 비행성능 및 조종안 정성에 직간접적으로 커다란 영향을 미친다. 본 연구에서는 CFD 기반의 multiple reference frame과 sliding mesh model을 이용하여 power-on 효과가 항공기의 공력특성에 미치는 영향을 해석하였다. 프로펠러 power-on 효과에 의해 양력이 미소하게 증가하고 최대양력이 증가되며 실속이 지연된다. 반면, 프로펠러 power-on 효과에 의해 항력이 크게 증가하여 양항비가 감소된다. 또한, 프로펠러 power-on 효과에 의해 기수내림 피칭 모멘트가 감소하여 종방향 정안정성이 감소된다. 본 연구를 통해 획득한 프로펠러 power-on 해석결과는 항공기 성능 및 조종안정성 해석에 중요한 자료로 활용되어 추진식 프로펠러 항공기 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.81-92
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• 2019

Stealth means the reduction of all signature including the reflection/emission of radar, infrared, visible light and audio signals. Stealth aircraft can significantly improve the penetration capability, the combat survivability and the mission effectiveness. This paper presents the basic concept, the key elements and the application examples of stealth aircraft technology. Also it briefly describes the effect of the modern stealth aircraft on the future air warfare.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.106-111
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• 2018

항공기의 경우 충격 및 폭발과 같은 외부 피격에 의해 수압 램 현상이 발생할 수 있다. 고변형률 변형을 동반하는 수압 램 현상은 구조 생존성에 큰 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 복합재 구조물의 기계적 물성은 이러한 고변형률 조건하에서 급격하게 변화하기 때문에 이러한 영향성을 실험적으로 분석하는 것은 항공기 생존성 평가를 위해 반드시 필요하다. 본 연구에서는 변형률 속도 변화의 영향성을 분석하기 위해 저속 및 고속 시험조건으로 인장시험을 수행하였다. 시험결과 수압 램 발생 환경과 유사한 수준으로 변형률 속도가 증가하면 인장계수가 인장강도보다 더 증가한다. 고변형률 조건에서 인장계수가 복합재 구조물 파손의 주요 요소이므로 회귀분석을 통해서 변형률 속도 변화에 따른 인장계수를 예측하였다. 항공기 피격시 발생할 수 있는 고변형률에 대한 복합재의 기계적 물성 자료를 획득하고 분석하였다. 획득된 자료는 향후 구조 생존성을 고려한 항공기 복합재 구조 설계 및 평가에 활용가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.117-124
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• 2010

현재까지 소형항공기의 조류충돌 문제는 상대적으로 낮은 비행속력과 개인용 목적의 운용 탓에 항공기 개발 및 운용 시의 중요 문제로 다루어지지 않았다. 따라서 일반적으로 FAR 23의 커뮤터급이나 FAR 25급 중, 대형 항공기와 달리 조류충돌에 대한 안전성 입증 규정이 적용되지 않았던 게 사실이다. 그러나 지점 간 운송수단인 에어택시(Air-taxi)로의 활용과 충격에 상대적으로 취약한 복합재료의 구조재료로의 적용이 확대된 VLJ(Very Light Jet)의 급격한 수요 증가에 대한 예측은 FAR 23 일반 및 실용기급 항공기의 조류충돌에 대한 안전성 향상에 대한 필요성을 증대시키는 원인으로 작용할 것이다. 본 연구는 복합재로 제작된 주익의 조류충돌 안전성 및 구조효율성을 평가하기 위해 복합재와 금속재가 적용된 소형항공기의 주익 앞전의 조류 충돌시의 안전성에 대한 외연적 유한요소 해석 결과를 비교하는 과정을 담고 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권4호
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• pp.1-7
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• 2017

복합재 무인기의 설계 허용치를 개발은 산업계에 가장 중요한 관심사이다. 전통적인 유인항공기 구조물의 인증방법을 시제기나 기술 시현기에 적용하는 것은 과도하게 긴 개발 시간과 비용을 발생시킨다. 본 논문에서는 경량 복합재 무인기의 구조중량의 줄이기 위한 설계 허용치 설정 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 B-basis 복합재 재료물성의 설계허용치 적용 가능성을 검토하였다. 또한 여러 가지 민항기와 무인기의 목표 파손확률을 검토하여 제시하였다. 결과로부터, 경량 복합재료 무인기의 설계 허용치 요구조건은 유인 복합재료 항공기에 비하여 완화되어야 하는 것을 알 수 있다.

• Composites Research
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• 제27권4호
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• pp.152-157
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• 2014

Non-destructive testing methods of composite materials are very important for improving material reliability and safety. AE measurement is based on the detection of microscopic surface movements from stress waves in a material during the fracture process. The examination of AE is a useful tool for the sensitive detection and location of active damage in polymer and composite materials. FBG (Fiber Bragg Grating) sensors have attracted much interest owing to the important advantages of optical fiber sensing. Compared to conventional electronic sensors, fiber-optical sensors are known for their high resolution and high accuracy. Furthermore, they offer important advantages such as immunity to electromagnetic interference, and electrically passive operation. In this paper, the crack detection capability of AE (Acoustic Emission) measurement was compared with that of an FBG sensor under tensile testing and buckling test of composite materials. The AE signals of the PVDF sensor were measured and an AE signal analyzer, which had a low pass filter and a resonance filter, was designed and fabricated. Also, the wavelength variation of the FBG sensor was measured and its strain was calculated. Calculated strains were compared with those determined by finite element analysis.

• 열처리공학회지
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• 제21권3호
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• pp.131-136
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• 2008

The fatigue characteristics of the carbon fiber reinforced carbon composites (CFRC) material are necessary for the advanced industries requiring the thermal resistance. The research and development of CFRC have been in progress in the field of aerospace and defense industry. In this paper, we investigated the fatigue characteristics of CFRC by using an aircraft brake disk system. As the results of a series of tensile tests, the tensile strengths of CFRC were appeared 102.8 MPa ($0^{\circ}$), 98.6 MPa ($60^{\circ}$), and 95.5 MPa ($90^{\circ}$), respectively. It was showed that CFRC had better tensile property than the usual composite materials. As the results of fatigue tests, the fatigue limit was ~ 77 MPa, which is under the 75% of the maximum tensile load. CFRC is recommended as a strong potential composite materials because the carbon fibers are closely packed and strongly bonded between the carbon fibers.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권6호
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• pp.633-652
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• 2018

The present paper focuses on the development of a model for simulating the thermoelectric behavior of CNTs/CFRP Organic Matrix Composite (OMC) laminates for aeronautical applications. The model is developed within the framework of the thermodynamics of irreversible processes and implemented into commercial ABAQUS Finite Element software and validated by comparison with experimental thermoelectric tests on two types of composites materials, namely Type A with Carbon Nanotubes (CNT) and Type B without CNT. A simplified model, neglecting heat conduction, is also developed for simplifying the identification process. The model is then applied for FEM numerical simulation of the thermoelectric response of aircraft panel structures subjected to electrical loads, in order to discuss the potential danger coming from electrical solicitations. The structural simulations are performed on quasi-isotropic stacking sequences (QI) $[45/-45/90/0]_s$ using composite materials of type A and type B and compared with those obtained on plates made of metallic material (aluminum). For both tested cases-transit of electric current of intermediate intensity (9A) and electrical loading on panels made of composite material-higher heating intensity is observed in composites materials with respect to the corresponding metallic ones.

• Tribology and Lubricants
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• 제9권1호
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• pp.62-69
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• 1993

Friction and wear behavior of a carbon/carbon composite material for aircraft brake material was experimentally investigated. Friction and wear test setup was designed and built for the experiment. Friction and wear tests were conducted under various sliding conditions. Friction coefficients were measured and processed by a data acquisition system and amount of wear measured by a balance. Stainless steel disk was used as the counterface material. Temperature was also measured by inserting thermocouple 2.5 mm beneath the sliding surface of the carbon/carbon composite specimen. Wear surfaces were observed by SEM, and analyzed by EDAX. The experimental results showed that sliding speed and normal force did not have significant effects on friction coefficient and wear factor of the composite. Temperature increase just below the surface was not large enough to cause any thermal degradation or oxidation which occurred at higher temperature when tested by TGA. Wear film was generated both on the specimen and on the counterface at relatively low sliding speed but cracks, grooves, and wear debris were observed at high sliding speed. Friction coefficient remained almost constant when the sliding speed or normal load was varied. It is believed that the adhesive and abrasive components contributed mainly to the friction coefficient. Wear behavior at low sliding speed was governed by wear film formation and adhesive wear mechanism. At high speed, fiber orientation, ploughing by counterface asperities, and fiber breakage dominated wear of the carbon/carbon composite.