Based on the government's willingness to commercialize UAM with the goal of 2025, it is making remarkable achievements in various fields, including the development of UAM. In addition, based on the concept of UAM, it is evolving into an Advanced Air Mobility(AAM) concept that includes commercial operation between long-distance or short-range cities, cargo delivery, public services, aviation tourism, and personal/leisure aircraft. however, research on physical problems such as low-altitude operation characteristics, speed within three dimensions, and dizziness caused by external environment has yet to be found. Therefore, in this study, actual images are taken while flying at the expected altitude and speed of UAM using a helicopter, and by experiencing it to the general public using a UAM simulator equipped with VR and Motion, physical reactions such as fear and dizziness of passengers that may occur during actual UAM operation of UAM are analyzed.
Kim, Yun-Gon;Jo, Hyeonseung;Jo, Jae-Hyeon;Park, Se-Woong;Myong, Rho-Shin
Journal of Aerospace System Engineering
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v.15
no.3
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pp.45-56
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2021
Demand for UAM (Urban Air Mobility) aircraft is rapidly increasing in countries around the world due to the problem of traffic congestion in urban areas. Through research and development, various e-VTOL aircraft concepts are being prepared for commercialization, for which airworthiness certification is required, since it is a manned transportation mode for people to board. Factors that pose a fatal threat to the safe operation of UAM aircraft include lightning strikes that can cause damage to structures and disturb the navigation system, as well as icing that impairs flight stability. Since the current UAM aircraft-related lightning and icing certification technology development is insufficient, there is need to develop appropriate airworthiness certification guidelines. In this study, after analyzing the laws and regulations related to aircraft by the FAA and the EASA, we tried to incorporate the lightning and icing certification guidelines for the UAM aircraft. We also analyzed the effects of lightning and icing on UAM aircraft using computational simulation, and presented the basis for establishing practical guidelines for the certification of UAM aircraft to be adopted in the future.
With the development of promising future mobility and urban air mobility (UAM) technologies, the demand for LIDAR sensors has increased. The SWIR photodetector is a sensor that detects lasers for the 3D mapping of lidar sensor and is the most important technology of LIDAR sensor. An SWIR photodetector based on QDs in an eye-safe wavelength band of over 1400 nm has been reported. QDs-based SWIR photodetectors can be synthesized and processed through a solution process and have the advantages of low cost and simple processing. However, the organic ligands of QDs have insulating properties that limit their ability to improve the sensitivity and stability of photodetectors. Therefore, the technology to replace organic ligands with inorganic ligands must be developed. In this study, the organic ligand of the synthesized PbS QDs was replaced with a MAPI inorganic ligand, and an SWIR photodetector was fabricated. The analysis of the characteristics of the manufactured photodetector confirmed that the photodetector based on MAPI-capped PbS QDs exhibited up to 26.5% higher responsivity than that based on organic ligand PbS QDs.
Urban Air Mobility (UAM) such as a drone taxi is one of the future transportations that have recently been attracting attention. Along with the construction of an urban terminal, an accurate landing system for UAM is also essential. However, in urban environments, reliable Global Navigation Satellite Systems (GNSS) signals cannot be received due to obstacles such as high-rise buildings which causes multipath and non-line of sight signal. Thus, the positioning result in urban environments from the GNSS signal is unreliable. Consequently, we propose the Ultra-Wideband (UWB) network to assist the soft landing of UAM on a vertiport. Since the positioning performance of UWB network depends on the layout of UWB anchors, it is necessary to optimize the layout of UWB anchors. In this paper, we propose a two-steps genetic algorithm that consists of binary genetic algorithm involved multi objectives fitness function and integer genetic algorithm involved robust solution searching fitness function in order to optimize taking into account Fresnel hole effects.
The air pollution by the diesel locomotives has become serious environmental concern because the emission gases are exhausted without any further treatment. Recently, the public interest on the air pollutants emission reduction technology is increasing due to the establishment of 'Metropolitan Air Quality Preservative Law' and the regulation of local governments on the urban air quality. In this study, we measured the concentration of particulate matters and gaseous pollutants by using a scanning mobility particle sizer, a dust spectrometer, and a stack sampler upon various engine load condition. The results show that the amount of emitted air pollutants increased upon the increase of engine power. The development of new technology to reduce the air pollutants emission is urgently required.
Urban Air Mobility (UAM) is promising, sustainable and efficient air transportation in a metropolitan area. Korean government has recently announced operation demonstration plans as a step toward commercialization of UAM. However, there is lack of understanding on the potential impact of weather on UAM operation. We collected weather observations from Gimpo International Airport and 5 automatic weather stations (AWS) along UAM corridor of the Han-River to assess weather barriers such as low visibility, wind gust and wind shear. The results show the frequency of low visibility near the corridor fluctuated significantly from year to year depending on the concentration of fine particulate matter (PM2.5) in Seoul. The frequency of high wind speed-shift calculated using 1-minute wind observations was increased not only during the spring season (March, April, and May) but also the beginning of rainy season (Jun). In addition, a chance of high wind shear from 1-minute wind observations varied by the stations, suggesting that the condition is largely affected by topography including a river and high-rise buildings. These basic weather properties suggest that there are substantial weather barriers to UAM operations along the Han-River Corridor, while they cannot properly surveil micro-scale weather conditions in detail such as wind gust and wind shear over the corridor. Thus, this study suggests that potential barriers related to adverse weather need to be evaluated, building high-density weather observations infrastructure prior to UAM demonstration and commercialization.
The Concept of Operations (ConOps) document issued by the Korean Government (K-UAM ConOps) for urban air mobility (UAM) services takes into account not only aviation voice communication but also the use of 4G and 5G mobile communication to support the initial phase of UAM services. This paper studies a methodology to establish communication performance requirements for UAM traffic management and presents the analyzed results for communication performance requirements. To accomplish this, the operational scenarios of UAM developmental stages outlined in the K-UAM ConOps and FAA ConOps are scrutinized, and the diverse messages that must be communicated among various stakeholders for effective UAM operations are identified. A draft of communication performance requirements is also calculated by considering packet sizes, transmission frequencies, acceptable latencies, and availability. The outcomes of this study are expected to stand as a pioneering effort in defining communication requirements for UAM services, providing a crucial foundation for future initiatives such as the design of dedicated communication networks for UAM and the determination of required frequency bandwidth.
The current increases in fuel price contribute to reducing level of congestion and air pollution. In this paper, this measure is compared with the congestion toll charge and the 10 'buje'(a $10\%$ demand control measure of registered vehicle i.e. each vehicle can not operate when its plate's last digit matches the last digit of the date). The purpose of our study is to give a priority order to various measures and to propose the win-win solution of Seoul for policy makers. We recommend the congestion toll charge coupled with some metering measures is the win-win solution for Seoul. Also we conclude a priority order such as metering; congestion toll charge; increase in parking fee; increase in fuel price; the 10 'buje' must be acceptable for implementation. Various ITS subsystems needed to support the proposed win-win solution are identified and field operational tests for them are introduced in this paper.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.50
no.9
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pp.599-608
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2022
Urban air mobility (UAM) equipped with rotor system is subject to ground effect at vertiport during takeoff and landing. The aerodynamic performance of the aircraft in ground effect should be analyzed for the safe operation. In this study, The ground effects on the aerodynamic performance and wake structure of the quadcopter electric vertical takeoff and landing (eVTOL) configuration equipped with coaxial counter-rotating propellers were investigated by using the lattice Boltzmann method (LBM). The influence of the ground effect was observed differently in the upper and lower propellers of the coaxial counter-rotating propeller system. There was no significant change in the aerodynamic performance of the upper propeller even if the propeller height above the ground was changed, whereas the averaged thrust and torque of the lower propeller increased significantly as propeller height decreased. In addition, the amplitude of the thrust fluctuation tended to increase as the propeller height decreased. The propeller wake was not sufficiently propagated downstream and was diffused along the ground due to the outwash flow developed by the ground effect. The impingement of the rotor wakes on the ground and a fountain vortex structure were observed.
Kim, Dong-Hyeon;Jo, Jae-Hyeon;Kim, Yun-Gon;Lee, Hakjin;Myong, Rho-Shin
Journal of Aerospace System Engineering
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v.16
no.3
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pp.23-34
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2022
Cities around the world are increasing their demand for Urban Air Mobility (UAM) aircraft due to traffic congestion with population concentration. Aircraft with various shapes depending on fixed-wing and propulsion systems, are being prepared for commercialization. Airworthiness certification is required as it is a manned transportation vehicle that flies in the city center and transports people on board. UAM aircraft are vulnerable to lightning and HIRF environments due to the increasing use of composite materials, the use of electric motors, and use of electronic equipment. Currently, the development of certification technology, guidelines, and requirements in lightning and HIRF environments for UAM aircraft is incomplete. In this study, the certification procedures for lightning and HIRF indirect impacts of rotorcraft shown in AC 20-136B and AC 20-158A issued by the Federal Aviation Administration (FAA), were verified and applied to the computerized simulation of UAM aircraft. The impact of lightning and HIRF on ducted fan UAM aircraft was analyzed through computerized simulation, and the basis for establishing practical guidelines for certification of UAM aircraft to be operated in the future is presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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