• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.28-35
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• 2020

본 논문은 회전익 항공기의 동체에 특정 장비를 장착하기 위한 지지 구조물에서 균열이 발생하여 이를 개선하기 위한 목적으로 수행한 연구이다. 회전익 항공기 동체의 스킨(Skin) 구조물에 추가된 지지 구조물인 더블러(Doubler)는 개발 단계에서의 하중을 기반으로 설계 및 제작 되었으며, 항공기 운용 중 특정 시점에 더블러의 표면에서 균열이 발견되었다. 균열의 원인을 찾기 위해서 장비 장착 시 체결 조건으로 발생할 수 있는 원 구조물의 초기 변형을 고려하고, 항공기 날개 통과 주파수와 해당 구조물의 고유 주파수를 동특성 해석 조건으로 고려 하였다. 이러한 시나리오의 검토 결과로 초기 변형을 유발하는 패스너 체결 부위의 물리적인 틈(Gap) 제거를 위한 심(Shim)구조물을 추가하고, 두께가 보강된 더블러를 장착하였다. 개선된 설계의 구조적 검증을 위한 동특성 해석 결과를 검토하여 구조 강도의 증가를 확인하고, 더블러에 대한 피로 평가 수행을 통해 항공기 요구 수명 조건 또한 충족함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.459-467
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• 2019

착륙장치는 회전익 항공기 및 탑승 병력의 생명을 보호해야 하는 고도의 안전성이 요구되는 주요 구성품으로 이/착륙 시 충격을 흡수하고 지상에서 활주 및 계류 시 동체를 지지한다. 특히 항공기 동체를 지지하는 주륜 착륙장치는 지면으로부터 시작되는 충격을 완충장치와 타이어를 통해 대부분 흡수하는 역할을 수행하게 되는데, 이를 통해 항공기에 탑승한 조종사의 안전을 보장하고, 임무 수행 간 병력의 작전 운용능력을 만족시킨다. A 기종 회전익 항공기 운용 중에, 우측 주륜 착륙장치 구성품인 피스톤 핀(Piston Pin)이 다수 파손된 것이 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 주륜 착륙장치에서 발견된 피스톤 핀(Piston Pin) 균열 현상에 대한 근본적인 원인을 찾기 위해, 파면 분석에서부터 비행 시험을 통한 착륙 하중 해석에 이르기까지 다양한 원인 규명 방법을 모색하였다. 특히 개발 당시 피스톤 핀에 적용되었던 드래그 빔(Drag beam) 구성품과의 체결 토크에 대한 영향성을 토대로 균열 발생 가능성들에 대한 분석을 수행하였으며, 이를 통해 피로 수명과 구조건전성을 확보할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.259-267
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• 2022

기존의 국내 개발 회전익 항공기 시스템의 고장-안전 설계 요구사항 도출 방법은 최신 통합형 항공전자 시스템에 적용 시 단일 항목의 고장으로 인하여 치명적인 시스템 기능 고장을 발생시키는 요인을 누락할 수 있다. 그 원인은 고장-안전 설계 대상을 선정함에 있어 단일 품목의 체계 기능 고장 영향성을 그 기준으로 함에 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위하여 민수 항공기 개발 국제 표준인 SAE ARP4754A의 기능적 위험요소 평가 및 개발보증수준 할당 절차를 활용하여, 시스템 구조의 고장-안전 설계 요구사항을 도출하기 위한 체계적인 분석 절차를 제시한다. 또한 본 연구에서 제시한 절차가 앞서 제시한 문제점을 해결할 수 있는지를 확인하기 위하여 치명적인 기능 고장을 발생시킬 수 있는 단일 요인을 내포한 시스템 구조를 가정하여 교차 검증을 수행하였다. 그 결과 기존 연구 방법으로는 누락되었던 치명적인 공통 요인을 식별할 수 있었고 이를 통제하기 위한 고장-안전 설계 요구사항이 도출됨을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.826-831
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• 2004

Recently, studies have been carried out to develop unmanned Micro Air Vehicles(MAVs) that can search and monitor inside buildings during urban warfare or rescue operations in hazardous environments. However, existing fixed-wing and rotary-wing MAVs cannot travel at extremely low or high speeds, hover in place, or change directions instantly. This has lead researches to search for other flight methods that could overcome those drawbacks. Insect flight principles and its applications to MAVs are being studied as an alternative flight method. To take flight, insects flap and rotate their wings. These wing motions allow for high maneuverability flight such as hovering, vertical take off and landing, and quick acceleration and deceleration. This paper proposes a method for designing a mechanism that reproduces hovering insect flight, the basis for all other forms of insect flight. The design of a mechanism that can reproduce the motion that causes maximum lift is proposed, the required specifications are calculated, and a method for reproducing hovering insect flight with a single motor is presented. Also, feasibility of the design was confirmed by simulation.

• 터널과지하공간
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• 제25권6호
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• pp.527-533
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• 2015

본 연구에서는 고정익 무인항공기(드론, SenseFly eBee)를 이용하여 국내 대규모 석회석 노천광산에 대한 지형측량을 수행하였다. 비행고도 300 m, 비행속도 12 m/s 조건으로 약 30분간 자동모드 비행을 수행한 결과 현장에서 총 288장의 항공사진을 촬영할 수 있었다. 특이점 추출이 불가능한 37장의 항공사진을 제외한 251장의 항공사진 자료들을 보정하고, 정합한 결과 7 cm 해상도의 정사영상과 수치표면모델 자료를 생성할 수 있었다. 4곳의 지상기준점에 대하여 고정밀 위성측정시스템를 이용하여 측정한 위치 좌표와 고정익 무인항공기 사진측량시스템을 이용하여 추출한 위치 좌표를 비교한 결과 평균 제곱근 오차가 15 cm 내외로 분석되었다. 고정익 무인항공기는 회전익 무인항공기에 비해 상대적으로 비행시간이 길어 넓은 영역의 신속한 지형측량이 가능하므로 대규모 노천광산 현장에서 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권5호
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• pp.415-422
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• 2014

군용 헬기 내추락성 설계기준을 개정해야 한다는 많은 논의가 있어 왔다. 본 논문에서는 비교적 최근에 개정된 내추락성 설계기준을 핵심내용인 내추락성 지수를 중심으로 분석하였다. 내추락성 지수는 회전익기 설계에 있어서의 내추락 성능을 정량적으로 평가하는 적절한 방법으로 인식되고 있다. 지수 평가를 통해 신규개발 또는 파생형 회전익기 설계가 얼마나 효과적으로 내추락성 요구조건을 반영했는지 확인할 수 있다. 지수 평가는 7개 분야로 구성되어 있는데, 기본 기체구조 내추락성 평가는 객관적인 계산과정을 겪는데 반해 나머지 분야들은 다분히 주관적 평가의 속성을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 개정 설계기준의 효용성을 파악하기 위해 기본 기체구조 내추락성 분야 내추락성 지수의 상세 계산과정을 분석하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권3호
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• pp.442-453
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• 2016

A significant source of vibration in helicopters is the main rotor system, and it is a technical challenge to reduce the vibration in order to ensure the comfort of crew and passengers. Several types of passive devices have been applied to conventional helicopters in order to reduce the vibration. In recent years, helicopter manufacturers have increasingly adopted active vibration control systems (AVCSs) due to their superior performance with lower weight compared with passive devices. AVCSs can also maintain their performance over aircraft configuration and flight condition changes. As part of the development of AVCS software for light civil helicopter (LCH) applications, a test bench is constructed and vibration control tests and simulations are performed in this study. The test bench, which represents the airframe, is excited using a pair of counter rotating force generators (CRFGs) and a multiple input single output (MISO) AVCS that consists of three accelerometer sensors and a pair of CRFGs; a filtered-x least mean square (LMS) algorithm is applied for the vibration reduction. First, the vibration control tests are performed with uniform sensor weights; then, the change in the control performance according to changes in the sensor weight is investigated and compared with the simulation results. It is found that the vibration control performance can be tuned through adjusting the weights of the three sensors, even if only one actuator is used.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.490-497
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• 2017

회전익 항공기에 적용된 주륜완충장치는 착륙계통 장비로서 조종사의 임무 수행에 핵심적인 장비이다. 주륜완충장치는 항공기가 지상에 있을 때 동체를 지지해주며 착륙 시 지면으로부터 오는 충격을 흡수함으로서 조종사 및 병력의 작전 운용능력을 만족시킨다. 그러나 A 항공기 지상 계류 시 항공기의 비대칭 현상과 누유 현상이 발생되었다. 따라서 본 논문에서는 주륜완충장치의 운용 시 발생한 결함사항을 발생원인 별로 분류하고, 각 지적사항에 대한 고장탐구 수행과정을 정리하였다. 또한, 고장탐구 내용을 바탕으로 도출한 설계개선 사항과 개선사항에 대한 검증 결과를 함께 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권9호
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• pp.740-746
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• 2013

항공기, 자동차를 포함하는 모든 수송수단 설계에 있어서 내추락성 설계가 강조되고 있으나, 심각한 부상 또는 사망으로 이어지는 사고는 지속적으로 발생해 왔고, 앞으로도 발생할 것이다. 심지어 생존 가능으로 분류되는 사고에서조차도 상당한 수준의 인명사고가 있어 왔음은 주지의 사실이다. 그러나 이러한 사고들이 반드시 불가피하다고만 할 수는 없다. 만약 좌석, 구속장치, 탑승공간 강도조건 등 탑승자 보호계통이 적절히 또는 바르게 설계된다면 추락상황에서의 생존성은 획기적으로 증대될 수 있다. 이를 위해서는 급격한 가속도 변화환경에서의 인체 허용한도 특성을 충분히 이해해야 하며, 이를 바탕으로 인체 허용한도 제한치 이내에서 하중조건이 유지되도록 탑승공간을 설계하여야 한다. 본 논문에서는 급격한 가속도 변화환경에서의 인체 허용한도의 중요성과 예측되는 추락환경 변화에 따른 설계요구도 변화 필요성을 강조함으로써 내추락성 설계에 대한 공감대를 넓히고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권8호
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• pp.713-721
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• 2014

현재 유럽과 미국에서는 각각 GRC(Green Rotorcraft) 와 SRW (Subsonic Rotary Wing program) 프로그램을 통하여 차세대 회전익기 개발이 진행 중에 있다. 이들 프로그램의 최종 목적은 현재 사용 중에 있는 단거리 여객기를 일부 대체 할 수 있는 틸트로터 타입의 중/소형 민간 회전익기 개발에 목적을 두고 있다. 또한 이들 틸트 로터의 민간 운영에 운영할 수 있는 안전한 운행을 위하여, 각각 개발 중인 air transport management(ATM) 시스템인 SESAR(Single European Sky ATM Research) 와 NextGen(Next Generation Air Transport System)과 융합하는 기술도 병행되고 있다. 이들 프로그램들은, 최종 목표인 틸트 로터기의 개발이 진행되는 중간 과정으로, 현재 사용되고 있는 헬리콥터의 성능의 향상도 병행하고 있다. 이러한 성능 개발은 좀 더 효율적인 추진기관, 능동 로터 시스템, 내/외부의 소음 감소 등에 중점을 두고 있다. 특히 유럽의 GRC 프로그램에서는 소음, 연료소비율, 배기가스 (CO2, NOx)의 절감 등에 매우 구체적인 목표를 설정하여 기술 개발을 진행 중에 있다.