• Journal of Multimedia Information System
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• 제4권4호
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• pp.195-204
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• 2017

Mobile robots are used for years as a valuable research and educational tool in form of available open-platform designs and Do-It-Yourself kits. Rapid development and costs reduction of Unmanned Air Vehicles (UAV) and ground based mobile robots in recent years allowed researchers to utilize them as an affordable research platform. Despite of recent developments in the area of ground and airborne robotics, only few examples of Unmanned Surface Vehicle (USV) platforms targeted for research purposes can be found. Aim of this paper is to present the development of open-design USV drone with integrated multi-level control hardware architecture. Proposed catamaran - type water surface drone enables direct control over wireless radio link, separate development of algorithms for optimal propulsion control, navigation and communication with the ground-based control station. Whole design is highly modular, where each component can be replaced or modified according to desired task, payload or environmental conditions. Developed USV is planned to be utilized as a part of the system for detection and identification of marine and lake waste. Cameras mounted to the USV would record sea or lake surfaces, and recorded video sequences and images would be processed by state-of-the-art computer vision and machine learning algorithms in order to identify and classify marine and lake waste.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.251-262
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• 2021

최근 세계적으로 연구개발이 활발히 진행되고 있는 PAV(Personal Air Vehicle)에 대한 낙뢰 간접 영향성 인증 지침의 중요성이 부각되고 있다. 미래 교통수단으로서 소형화, 전기 엔진 사용, 복합재 사용 증가, 무인 항법 시스템 적용하는 추세인 PAV는 낙뢰에 취약할 수밖에 없다. 본 연구에서는 미연방항공청(FAA)에서 발행한 AC 20 136B에 나타난 낙뢰 간접 영향에 대한 적합성 인증절차를 확인하였다. 이와 함께 RTCA DO 160G Sec. 22에 수록된 장비 과도 설계 수준에 대한 인증 지침을 PAV에 적용하였다. 이어서 SAE ARP 5416A에 수록된 항공기 수준 시험을 전자기 해석 소프트웨어 EMA3D을 통해 수행하였다. 이를 통해 PAV에 대한 실제 과도 수준을 분석하였으며 이를 통해 적합성 인증에 필요한 자료를 도출하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.42-48
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• 2016

This study presents an experiment investigation on natural convection heat transfer of air-cooling Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) in a enclosure system for unmanned aerial vehicles (UAVs). Considered are replacing fuel cell stack with Aluminum block for heat generating inside a enclosure chamber. The volume ratio of fuel cell stack and chamber for simulation to the actual size of aerial vehicle is 1 to 15. The parameters considered for experimental study are the environmental temperature range from $25^{\circ}C$ to $-60^{\circ}C$ and the block heat input of 10 W, 20 W and 30 W. Effect of the thermal conductivity of the block and power level on heat transfer in the chamber are investigated. Experimental results illustrate the temperature rise at various locations inside the chamber as dependent upon heat input of fuel cell stack and environmental temperature. From the results, dimensionless correlation in natural convection was proposed with Nusselt number and Rayleigh number for designing air-cooling PEMFC powered high altitude long endurance (HALE) UAV.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권1호
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• pp.81-85
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• 2022

본 연구에서 항공기 엔진의 공기흡입구 복합재 적용 구조 설계 및 해석 연구를 수행하였다. 본 연구에서 설계를 위해 대상 구조물의 구조 설계 요구조건 분석을 수행하였다. 구조 설계 하중은 압력 분포 하중과 가속도 조건을 적용하였다. 구조 설게 결과를 검증하기 위한 구조 안전성 평가를 위해 유한 요소 해석이 수행되었다. 구조 안전성 평가를 위해 응력 해석, 변형 해석, 좌굴 해석이 수행되었다. 최종 구조 안전성 검토를 통해 설계된 공기흡입구는 안전성을 확보한 것으로 확인되었다.

• 한국항공운항학회지
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• 제32권2호
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• pp.37-47
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• 2024

This paper examines the unique transportation challenges posed by Nepal's diverse and rugged terrain, which significantly hampers socio-economic development due to its negative impact on infrastructure, trade, and accessibility. Despite ongoing efforts to enhance road and traditional air transport systems, Nepal's geographic and environmental conditions continue to obstruct efficient connectivity, particularly in rural and remote areas. This study proposes Advanced Air Mobility (AAM) as a transformative solution, leveraging recent technological advancements in unmanned aerial vehicles (UAVs) and electric vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft. By conducting a comprehensive analysis of Nepal's current transportation infrastructure and the feasibility of AAM implementation, the paper highlights the potential benefits of AAM, including improved accessibility, economic growth, and environmental sustainability. Furthermore, it addresses the anticipated challenges and regulatory considerations necessary for integrating AAM into Nepal's transportation network. Through a multidisciplinary approach, this research aims to contribute to the discourse on overcoming transportation barriers in mountainous regions, offering policy recommendations and identifying areas for future study to facilitate the adoption of AAM in Nepal and similar contexts worldwide.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.251-260
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• 2020

무인항공기는 일반항공기와 달리 비행 중에는 원격 점검만 가능한 한계가 있기에 비행 전, 후 점검을 통한 비행체의 고신뢰성을 유지하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해, 본 논문에서는 무인항공기 점검을 위한 비행체점검장비의 하드웨어 및 소프트웨어 요구사항을 도출하고 도출된 요구사항을 만족할 수 있도록 설계하였다. 이 설계를 바탕으로 실제 점검 시나리오에 맞춰 비행체점검장비를 구현하였다. 구현한 비행체점검장비는 총 3단계에 걸친 기능검증을 통해 비행 전·후, 시동 전·후와 같은 다양한 상황에서 자동점검 또는 운용자가 필요한 부분만 선택하여 수동점검을 할 수 있어 비행체 점검에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다는 장점을 가진다. 또한 본 연구의 내용은 다른 무인항공기를 위한 비행체점검장비 설계 및 구현에도 많은 참고와 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권1호
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• pp.11-15
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• 2016

무인항공기가 장시간 비행하기 위해서는 배터리보다 고분자전해질 연료전지(PEMFC)가 적합하다. 본 연구에서는 PEMFC에 수소를 공급하는 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템에 대해 연구하였다. $NaBH_4$가수분해 반응 시스템의 무게를 감소시키기 위해 수소수율 향상, 응축수 회수, 안정적인 수율 유지 등에 대해 실험하였다. 반응기 압력제어를 함으로써 수소 수율을 3.4% 향상시켰다. 수소를 공랭하여 PEMFC 스택에 공급하는 과정에서 발생하는 응축수를 $NaBH_4$ 저장조에 회수하였다. 이 과정에서 응축수가 $NaBH_4$분말을 용해시켜 보충됨으로써 14%의 무게 감량효과가 있었다. 2.0 L/min의 속도로 수소를 발생시킬 때 Co-P-B촉매 2.0 g을 사용해서 10시간동안 96% 수소수율로 $NaBH_4$가수분해 반응 시스템을 안정적으로 구동하였다.

• ETRI Journal
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• 제45권2호
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• pp.240-253
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• 2023

Spatial information is geometrical information combined with the properties of an object. In city areas where unmanned aerial vehicle (UAV) usage demand is high, it is necessary to determine the appropriate driving altitude considering the height of buildings for safe driving. In this study, we propose a data-provision method that generates the driving altitude of UAVs with a pseudo-3D building model. The pseudo-3D building model is developed using high-precision spatial information provided by the National Geographic Information Institute. The proposed method generates the driving altitude of the UAV in terms of tile information, including the UAV's starting and arrival points and a straight line between the two points, and provides the data to users. To evaluate the efficacy of the proposed method, UAV driving altitude information was generated using data of 763 551 pseudo-3D buildings in Seoul. Subsequently, the generated driving altitude data of the UAV was verified in AirSim. In addition, the execution time of the proposed method and the calculated driving altitude were analyzed.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.300-309
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• 2012

Long endurance is a key issue in the application of unmanned aerial vehicles. This study presents feasibility test results when fuel cell system as an alternative to the conventional engine is applied for the power of the UAV after the 150W fuel cell system is developed and packaged to the 1/4 scale super cub airplane. Fuel cell system is operated by dead-end method in the anode part and periodically purged to remove the water droplet in flow field during the operation. Oxygen in the air is supplied to the stack by the two air blowers. And fuel cell stack is water cooled by cooling circuit to dissipate the heat generated during the fuel cell operation. Weight balance is considered to integrate the stack and balance of plant (BOP) in package layout. In flight performance test, we demonstrated 4 times standalone take-off and landing. In the laboratory test simulating the flight condition to quantify the energy flow, the system is analyzed in detail. Sankey diagram shows that electric efficiency of the fuel cell system is 39.2%, heat loss 50.1%, parasitic loss 8.96%, and unreacted purged gas 1.67%, respectively compared to the total hydrogen input energy. Feasibility test results show that fuel cell system is high efficient and appropriate for the power of UAV.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.737-750
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• 2022

무인 항공기 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 4차 산업혁명 시대와 함께 매우 빠르게 성장하고 있다. 또한, 인공지능 기술과 반도체 기술의 발전에 따라 무인 항공기의 성능이 향상됨에 따라서 기존의 군용 등 특수 목적으로 사용되던 것에서 현재는 취미, 교량 점검, 정찰 등 다양한 민간 분야에도 활용되기 시작했다. 현재 민간 분야의 무인 항공기에서 가장 많이 활용되는 통신 프로토콜은 오픈 소스로 시작한 MAVLink(Macro Air Vehicle)이다. 하지만 MAVLink에는 보안 기술이나 암복호화 메커니즘은 포함되지 않아 현재 무인 항공기의 보안 위협에 취약할 수 밖에 없다. 따라서, 본 연구에서는 기밀성을 보장하기 위해서 암호모듈을 무인 항공기에 구현하고 다양한 구현 방식에 따른 무인 항공기에서의 암호화 및 복호화 성능 평가에 대한 결과를 분석한다. 또한, 보안 모듈을 적용한 무인 항공기에 위협 분석을 통하여 보안요구사항을 국제 표준 Common Criteria에 따라 평가 기준에 대해 논한다.