• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.751-758
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• 2021

군수품은 품질 보증을 위해 개발과 양산단계에서 위험 식별을 수행해야 한다. 위험 식별은 부품, 구성품, 계통 등에 대한 고장 요소를 분석하는 것으로, 다양한 신뢰성 기법 중에서 고장 모드 영향 분석(FMEA)을 이용하고 있다. FMEA는 위험 식별 중 고장 요인에 대하여 분석하는 방법으로, 위험도(RPN)를 통해 관리할 수 있다. FMEA는 심각도, 발생도, 검출도가 같은 중요도로 평가되기 때문에 단점을 가진다. 퍼지 FMEA는 FMEA의 단점을 보완하기 위해 퍼지이론을 이용한 것이다. 퍼지 이론은 현상의 불확실한 상태를 표현해주는 방법으로, 정량적인 값을 제공한다. 본 논문에서, 퍼지 FMEA는 회전익 항공기 착륙장치의 고장 모드에 대한 객관적인 평가를 위해 적용되었다. 착륙장치에 대한 위험도 분석을 위해, 퍼지 규칙과 소속 함수를 구성하였다. 퍼지화 모델은 심각도, 발생도, 검출도의 크리스프(crisp) 값을 이용하였고, 위험도를 도출하였다. 착륙장치에 대한 퍼지 FMEA 결과는 위험도와 우선순위를 분석할 수 있다. 퍼지 FMEA는 회전익 항공기의 품질 보증 활동에서 기초자료로 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.76-84
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• 2021

품질보증활동은 양산단계에서 위험 식별을 기반으로 품질에 영향을 주는 인자를 확인할 수 있다. 위험 식별은 고장 분석을 통해 이루어지며, 회전익 항공기 착륙장치에 대한 고장 분석 방법은 고장 유형 영향 분석(FMEA)으로 선정하였다. FMEA는 고장 유형에 대해서 심각도, 발생도, 검출도에 대한 정보를 결합하여 품질에 영향을 미치는 인자를 확인하는 방법이다. FMEA 결과는 위험도를 통해 고장 우선순위를 결정한다. 하지만 심각도, 발생도, 검출도에 대한 중요도는 동일하게 구성된다. Dempster-Shafer 증거 이론은 경험과 주관이 반영된 의견에 대해서 불확실성 분석을 수행한다. 또한, Dempster-Shafer 증거 이론은 믿음 함수와 개연성 함수를 구성할 수 있으며, 믿음 함수와 개연성 함수를 통해 가설의 믿음 정도, 신뢰도를 확인할 수 있다. 회전익 항공기 착륙장치는 이륙 및 착륙 시 충격을 받는 구성품으로, 양산단계에서 고장 유형을 관리하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 회전익 항공기 착륙장치의 고장 유형에 대한 위험도 분석을 위해 Dempster-Shafer 증거 이론을 이용한 FMEA를 제안하고, 고장 우선순위를 결정한다. 결과는 믿음 함수 및 개연성 함수 곡선을 통해 도출한다.

• 한국항공운항학회지
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• 제21권2호
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• pp.21-25
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• 2013

The system and components for aircraft are required the design data on which the safety requirements are properly reflected for their certification. This paper presents the procedure and results of a safety assessments analysis for the rotorcraft fuel pumps in oder to confirm and verify them. The fuel pumps design assessment must be performed, including a detailed failure analysis to identify all failures that will prevent continued safe flight or safe landing. In order to assess the fuel pumps design safety, not only system safety hazard analysis and but FTA(Fault Tree Analysis) for proofing the safety objective of the fuel pumps are performed. The results of the safety assessment for fuel pumps validate that no single failure or malfunction could result in catastrophic failure or critical accidents of the rotorcraft.

• 한국안전학회지
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• 제36권2호
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• pp.49-57
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• 2021

In the case of military supplies, any potential failure and causes of failures must be considered. This study is aimed at examining the failure modes of a rotorcraft landing system to identify the priority items. Failure mode and effects analysis (FMEA) is applied to the rotorcraft landing system. In general, the FMEA is used to evaluate the reliability in engineering fields. Three elements, specifically, the severity, occurrence, and detectability are used to evaluate the failure modes. The risk priority number (RPN) can be obtained by multiplying the scores or the risk levels pertaining to severity, occurrence, and detectability. In this study, different weights of the three elements are considered for the RPN assessment to implement the FMEA. Furthermore, the FMEA is implemented using a fuzzy rule base, similarity aggregation model (SAM), and grey theory model (GTM) to perform a comparative analysis. The same input data are used for all models to enable a fair comparison. The FMEA is applied to military supplies by considering methodological issues. In general, the fuzzy theory is based on a hypothesis regarding the likelihood of the conversion of the crisp value to the fuzzy input. Fuzzy FMEA is the basic method to obtain the fuzzy RPN. The three elements of the FMEA are used as five linguistic terms. The membership functions as triangular fuzzy sets are the simplest models defined by the three elements. In addition, a fuzzy set is described using a membership function mapping the elements to the intervals 0 and 1. The fuzzy rule base is designed to identify the failure modes according to the expert knowledge. The IF-THEN criterion of the fuzzy rule base is formulated to convert a fuzzy input into a fuzzy output. The total number of rules is 125 in the fuzzy rule base. The SAM expresses the judgment corresponding to the individual experiences of the experts performing FMEA as weights. Implementing the SAM is of significance when operating fuzzy sets regarding the expert opinion and can confirm the concurrence of expert opinion. The GTM can perform defuzzification to obtain a crisp value from a fuzzy membership function and determine the priorities by considering the degree of relation and the form of a matrix and weights for the severity, occurrence, and detectability. The proposed models prioritize the failure modes of the rotorcraft landing system. The conventional FMEA and fuzzy rule base can set the same priorities. SAM and GTM can set different priorities with objectivity through weight setting.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.458-465
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• 2011

무인지상차량을 통해 수직이착륙 무인항공기의 운반, 발사, 귀환 및 재충전 기능을 제공함으로서 두 체계의 단점을 보완할 수 있는 무인항공기-무인지상차량 합동운용 개념이 제시되었다. 합동운용 개념은 두 체계의 물리적 결합을 통해 무인지상차량의 감시정찰 범위를 확대하고, 수직이착륙 무인항공기의 운용능력을 확장할 수 있는 개념이다. 체계간의 유연하고 정확한 인터페이스를 제공하기 위해 구형 동체를 가지는 동축반전 회전익형 무인항공기의 형상이 제안되었다. 무인항공기의 정밀착륙을 위해 영상기반 목표추적 기법이 포함된 복합항법 기술이 검토되었고, 실험적 연구가 수행되었다. 또한, 탑재된 회전익형 비행체에 콤팩트한 형상을 제공하기 위한 길이-가변 로터의 구현 가능성에 대해서도 기술하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.39-42
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• 2008

In the case of the general helicopter among rotorcraft, length of the rotor blade for thrust-generation is longer than that of fuselage and tail rotor is required in order to compensate moment of the fuselage. For those reasons, enough space for take-off and landing should be secured and an accessibility for building is low. Also, the accidents caused by tail rotor occur frequently. However, the case of counter-rotating has merits that tail rotor is unnecessary as well as length of the rotor blade can be shortened but has a weakness that the weight of body is increased. In the present study, aerodynamic force measurement on single rotor system equipped with NACA0012 airfoil, which has aspect ratio of 6 and chord length of 35.5 mm, was carried out. And measurement was conducted with blade which has a half size of the former blade by using single motor counter-rotating. Aerodynamic force measurement was acquired by using 6-component balances and coefficients of thrust and power were derived along the pitch angle varying from 0$^{\circ}$ to 90$^{\circ}$ with the increment of 10$^{\circ}$. Those aerodynamic force data will be utilized for the design and production of brand-new counter-rotating rotor blade system which has same thrust with single blade system and provides a good accessibility to building by reducing its blade length.

• 한국항공운항학회지
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• 제24권4호
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• pp.12-19
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• 2016

In the case of hard problems to find solutions or complx combination problems, there are various optimization algorithms that are used to solve the problem. Among these optimization algorithms, the representative of the optimization algorithm created by imitating the behavior patterns of the organism is the PSO (Particle Swarm Optimization) algorithm. Since the PSO algorithm is easily implemented, and has superior performance, the PSO algorithm has been used in many fields, and has been applied. In particular, PSO-SAPARB (PSO with Swarm Arrangement, Parameter Adjustment and Reflective Boundary) algorithm is an advanced PSO algorithm created to complement the shortcomings of PSO algorithm. In this paper, this PSO-SAPARB algorithm was applied to the longitudinal controller design of a VTOL (Vertical Take-Off and Landing) aircraft that has the advantages of fixed-wing aircraft and rotorcraft among drones which has attracted attention in the field of UAVs. Also, through the introduction and performance of the Korean SBAS (Satellite Based Augmentation System) named KASS (Korea Augmentation Satellite System) which is being developed currently, this paper deals with the availability of algorithm such as the PSO-SAPARB.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제3권1호
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• pp.36-41
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• 2009

Quad-rotor is one kind of a rotorcraft in Unmanned Aerial Vehicle (UAV), which consists of four rotors in total and fixed-pitch blades located at the four corners. This vehicle is emerging as popular platform for UAV research due to the simplicity of its construction, the ability of hovering and the vertical take-off and landing (VTOL) capability, etc. Because of those specific capabilities, this vehicle can be applied to many fields: search and rescue, mobile sensor networks, fire observation, etc. However a quad-rotor is much affected by the disturbance due to the characteristics of structure. So this vehicle needs attitude control for stabilizing. In this paper, we design the control law for automatic stabilization. The PID controller is used to control a brushless DC motor. And an accelerometer is used to measure the roll and pitch angles of a quad-rotor.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.131-138
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• 2013

농용무인 헬리콥터는 벼농사는 물론 전작, 과수 등 소규모 필지의 정밀방제에 이용되고 있으며 농작업의 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 본 연구의목적은 농용헬리콥터의 비상시퀀스에서 정지비행 중 측풍에 의해서 비상착륙자리를 이탈하지 않고 위치를 유지하는 편류제어 모듈과 알고리즘의 성능을 평가하는데 있다. 편류제어의 목적은 비상착륙과 연동되어있는데, 비상조건에 도달하게 되면 호버링을 하면서 비상대처 알고리즘이 작동하게 된다. 그러나 관성 제어는 등속운동에서 기체의 움직임을 감지하지 못하게 되고 측풍에 의하여 비상지점으로부터 편류를 하게 되어 착륙 목표지점으로부터 멀어질 수 있다. GPS 모듈을 기초로 개발한 편류제어모듈을 시험하였다. 알고리즘 및 실효성을 고려하여 5 m 직경 내에 위치를 벗어나지 않는지에 대한 기준을 적용하였다. 초기에는 2~4m/s의 측풍 교란에 대하여 과민하게 반응하였지만 이후 5 m 직경 내에서 위치를 벗어나지 않고 자세 및 요의 방향을 유지 하였다. 목도의 관찰에서는 전후좌우 흔들림을 인지하기 어려운 정도이지만, 데이터에서 보인 편위는 GPS 수신기의 특성에 기인하는 것으로 판단한다. 이와 같은 편류제어는 비상착륙이나 호버링을 유지하려 할 때 의도하지 않는 편류를 제어하는데 사용될 수 있다.