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주제분류

공학 >토목ㆍ도시 >항공우주공학
등록일자

2020.03.18

조회수

5,971

항공 산업은 기술집약형 산업으로, 컴퓨터, 정밀 기계, 통신전자 및 신소재 등 첨단기술이 응용되고 타 산업으로의 파급 효과가 큰 기술선도형 산업이다.

최근에는 친환경, 무인화, 소형화 등 항공기의 경제성과 안전성, 효율성을 강화하기 위한 기술 개발이 이루어지고 있다. 특히 항공 분야의 미래 핵심 분야로서 무인기 활용과 무인기 운용 연구가 확대되고 있다.

차시별 강의

1.	대한민국 항공기 개발 역사를 한눈에!	까치호 부터 틸트로터 무인기까지!
2.	틸트덕트 무인기	프로펠러에 덕트(duct)를 씌운 무인기로, 덕트가 없는 무인기 대비 최대 60%의 추력 효율을 발생시킬 수 있다. 150km/h의 최대속도로 2시간 30분 이상 비행이 가능하다. 틸트덕트 무인기는 활주로가 없는 지역에서도 운용할 수 있기 때문에 수직이착륙 개인항공기 기술에 적용될 수 있으며 재난안전분야, 국방분야, 차량 추적, 에너지 설비 및 대형구조물 원격진단 등 다양한 분야에 활용할 것으로 기대된다.
	틸트덕트 무인기	틸트덕트 무인기
3.	무인기 충돌회피 시스템	무인기가 스스로 공중 충돌 위험성을 판단, 회피할 수 있는 시스템으로 한국항공우주연구원은 충돌회피 알고리즘을 포함시킨 충돌회피 탑재시스템, 위치발신장치(ADS-B, Automatic Dependent Surveillance- Broadcast)와 영상 센서를 기반으로 한 충돌회피 시스템을 개발하고 있다. 지상시험과 비행시험을 통해 충돌회피 성능을 확인했으며 지속적인 비행 시험을 통해 시스템 성능을 고도화할 예정이다. 무인기 충돌회피 시스템은 무인기가 일반 공역에서 유인기와 같이 운용될 경우 공중 충돌을 예방할 수 있다.
4.	유·무인 혼용항공기(OPV)	무인 비행과 유인 비행이 가능한 항공기(OPV,Optional Piloted Vehicle)다. 한국항공우주연구원은 유인항공기를 무인화해 유·무인 혼용항공기로 활용할 수 있는 기술을 개발했다. 유·무인혼용기(OPV)는 반복적으로 동일한 조종이 가능해 항공 부품의 비행시험을 수행하는데 유리하다. 노후화, 쓰임새가 줄어든 유인 군용 항공기를 무인화해 사격 훈련용 표적기, 레이더 기지 타격기 등으로도 활용 가능하며 수색/정찰 등 재난대응 무인기로도 활용할 수 있다. 유·무인 혼용항공기 연구성과는 2014년 한국기계기술단체총연합회가 선정한 10대 기계기술에 선정됐다.
	유·무인 혼용항공기(OPV)	유·무인 혼용항공기(OPV)
5.	고고도 장기체공 무인기(EAV)	대기가 희박한 고(高)고도에서 태양 에너지만으로 비행하는 무인기다. 성층권은 풍속이 낮고 구름이 없어 태양광을 동력원으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 악천후와 상관없이 항상 비행할 수 있어 지상관측, 기상관측 및 통신중계 등의 임무를 수행하기에 알맞다. 또한 고도 18㎞ 이상의 성층권은 지상관제사의 지시와 정해진 항로없이 운용자의 계획에 따라 비행할 수 있어 활용성이 높다. 2016년에는 최고 고도 18.5km 비행에 성공했다. 고도 18km 이상 성층권 비행 성공은 영국과 미국에 이어 세 번째다.
	고고도 장기체공 무인기(EAV)	전기동력무인기
	성층권을 넘나드는 태양광 무인기 53시간 국내 최장 비행 성공!	대기가 희박한 고고도에서 태양 에너지로 비행하는 고고도 장기체공 태양광 무인기(EAV-3)가 53시간 연속비행에 성공했다. 고도 12~18km 성층권 에서의 16시간 비행을 포함 국내 최장시간 연속 비행 기록이다. EAV-3 비행 시험 현장을 영상으로 확인해 본다.
6.	고속-수직 이착륙 무인기	수직이착륙과 고속비행이 가능한 틸트로터 항공기는 2002년부터 10년에 걸쳐 개발에 성공했으며, 이는 미국에 이어 세계 두 번째이다. 수직 이착륙이 가능해 산악지형이 많아 활주로를 확보하기 어려운 국내 환경에 적합하다. 해안 및 도서 정찰, 산불 및 교통 감시, 기상 관측 등이 가능하고 활주로 없이 집에서 이동할 수 있는 개인용 항공기(PAV:personal aerial vehicle)로의 응용도 가능할 것으로 기대되는 첨단 기술이다. 한국항공우주연구원은 스마트무인기 TR-100 기반의 실용화 모델 TR-60을 개발했으며 틸트로터 무인기의 체공시간, 항속거리, 최대속도 등 성능개선과 함께 다양한 응용이 가능하도록 차량이나 함상 등 이동체에서 수직 이착륙할 수 있는 기술 개발을 완료했다.
	틸트로터 무인기 TR-60 인공강우 시험	틸트로터 무인기 TR-60 인공강우 시험
	틸트로터 무인기 함상 자동이착륙	세계 최초 틸트로터 무인기 함상 자동 이착륙 성공
	고속-수직 이착륙 무인기	고속-수직 이착륙 무인기
	스마트무인기 모션플랫폼 이착륙 비행시험	고흥 항공센터에서 스마트무인기를 운용하기 위한 모션플랫폼 이착륙 비행시험 영상. 실제 선박대신 움직이는 트레일러를 선박의 갑판으로 가정해 스마트무인기의 이착륙 시험을 진행했다. 선박의 갑판은 계속 움직이기 때문에 지상 이착륙보다 더 정밀한 기술이 필요하며 사람이 이착륙 조정을 하지 않고 무인기가 스스로 판단해 이착륙한다.
7.	선미익 소형항공기(반디호)	순수 국내기술로 설계 및 개발한 최초의 4인승 선미익 항공기이다. 일반 항공기와는 달리 수평꼬리날개가 동체 앞에 위치해 저속에서도 안정적인 비행이 가능하며 자동차처럼 핸들로 조종할 수 있어 사용자의 편의성이 좋아졌다. 2004년 1월 반디호를 이용한 남극 비행에 도전, 44,000km 거리를 비행했다.
	반디호	반디호
	반디호	반디호
8.	신개념 무인 비행체 Flying Tower	특정지역 상공에서의 장기체공하는 방안으로 고안한 새로운 아이디어의 구현 가능성을 검증했습니다. 유사 목적으로 사용되고 있는 Aerostat이란 시스템이 있긴 하지만, 이동성 및 설치장소의 제한, 즉시성 부족. 이를 극복할 방안으로, 한국항공우주연구원이 93년 대전 엑스포 시절부터 면면이 이어오고 있는 LTA (Lighter Than Air) 기술을 이용한 것입니다. 향후 비행에 좀 더 자유로울 수 있고 (공역, 안전 규제) 에어로스탯의 설치가 불가능한 해상지역 상공에 장기체공하는 용도로의 개발을 우선적으로 추진 (민수용 해수욕장 안전관리 및 공중광고 등, 공공용 재난/자원감시 등, 군용 SIGINT, ELINT) 예정이다.
9.	차세대 항공기 출도착 관리시스템(MIDAS)	차세대 항공기 출도착 관리시스템(MIDAS, Management on Integrated operations of Departure, Arrival, and Surface)은 공항에서 출도착 또는 지상에서 이동하는 항공기의 이동 순서와 시각을 최적화하는 항공교통관리시스템으로 항공교통량 증가에 따른 잦은 출도착 지연, 공항 및 주변 공역의 혼잡을 극복하는 것을 목표로 한다. 차세대 항공기 출도착 관리시스템(MIDAS)은 항공기 출발관리시스템인 DMAN(Departure Manager)과 도착관리시스템 T-AMAN(Terminal-Arrival Manager)으로 구분된다. 연구개발이 완료되면 항공기의 지상 대기와 체공 시간을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대되며, 최근 전 세계적으로 이슈가 되고 있는 연료 소비와 온실가스 배출량을 줄이는 데도 기여할 것으로 보인다.
10.	KFX 풍동 실험	풍동은 균일한 공기의 흐름을 연속적으로 만들어서, 이 공기의 흐름이 물체에 미치는 영향을 조사하는데 쓰이는 공기역학 연구 장비이다. 풍동의 기본구조는 밀폐된 원통형의 거대한 터널 가운데에 피실험체가 위치하고 있고, 거대한 패을 돌려서 피실험체 주변에 일정한 속도의 공기 흐름을 만들어내는 것이다. 그리고 이 떄 공기가 물체에 가하는 힘, 물체의 존재로 인해 생기는 주변 공기의 흐름을 와이어나 센서, 진흙, 오일 등의 측정장비를 통해 측정하고, 여기에서 드러난 문제점을 개선함으로서 가장 공기역학적으로 우수한 디자인을 얻어내는 것이다, 즉, 개발진들이 만들고자 하는 물체가 어떤 공기역학적 특징을 띠고 있는지를 알아보는, 공기역학 시뮬레이터라고 할 수 있다.
11.	죽음의 도로에 버려진 폐터널...드론이 들어간 이유는?	"한때 죽음의 도로라고 불렸던 88고속도로! 이제는 폐쇄된 88고속도로에 위치한 고령터널 깊은 곳으로 드론이 들어간 이유는? 붕괴 위험이 도사리는 캄캄한 실내에서 인명을 구할 재난치안용무인기를 소개한다."
	지금까지 이런 드론은 없었다? 재난치안용무인기 시험 현장 최초 공개!	"폭발적인 화염과 뜨거운 열기 때문에 비행이 어려운 화재 현장에서 비행이 가능한 드론이 있다? 화재현장 모니터링, 익수자 구조, 용의 차량 추적 등 재난치안 현장 최전선에서 다양하게 활용할 수 있는 재난치안용무인기를 공개한다!"
	재난치안용 무인기	재난치안용 무인기 인명구조 시험 재난치안용 무인기 고령터널 시험
12.	국내 개발 소형무장헬기의 핵심 로터 시스템 훨타워 회전시험 현장 공개!	국내 기술로 개발 되는 소형무장헬기(LAH)/소형민수헬기(LCH) 연계 개발 사업! 헬리콥터의 성능을 좌우하는 핵심 부품인 로터 시스템 회전 시험이 고흥 훨타워 시험 설비에서 한창이다. 최대 410rpm까지 회전시키며 이루어지는 훨타워 시험 현장을 공개한다.
13.	미래형 유무인 겸용 개인항공기(OPPAV)	전기동력 수직이착륙이 가능한 개인항공기로 국내 기업체, 대학, 연구기관 등과 함께 국토부 및 산업부 컨소시엄을 구성해 기술검증용 비행시제기와 핵심 기술을 개발하고 있다. 동체 길이는 약 6m, 순항 속도는 200km로 교통이 혼잡한 출퇴근 시간에 미래형 유무인 겸용 개인항공기(OPPAV, Optionally Piloted Personal Air Vehiche)를 이용하면 시간을 70% 단축할 수 있다. 미래형 유무인 개인항공기(OPPAV) 기술은 미래 3차원 교통 혁식을 가져올 도심 항공 모빌리티(UAM, Urban Air Mobility)시대에 대응하여 직접 상용할 수 있다는 점에서 미래 가치가 매우 높은 기술이다.
	미래형 유무인 겸용 개인항공기 풍동시험	미래형 유무인 겸용 개인항공기(OPPAV) 풍동시험 1~5
	도심 하늘에 개인용항공기 OPPAV가 뜬다!	자동차로 꽉 막힌 길을 벗어나 하늘을 날아서 목적지에 도착한다? 한국항공우주연구원에서는 도심 속 하늘을 나는 개인용항공기 OPPAV를 개발하고 있다. OPPAV는 전기동력 수직이착륙이 가능한 순항속도 200km 개인항공기로 교통이 혼잡한 출퇴근 시간에 이동 시간을 70%이상 단축할 수 있을 것으로 기대된다. 2023년까지 기술 검증 완료를 목표로 개발중이 OPPAV의 모습을 CG로 먼저 만나본다.
	OPPAV 축소기 천이비행시험 성공	2021년 6월 2일, 한국항공우주연구원이 연구 개발 중인 유무인 겸용 개인항공기(Optionally piloted Personal Air Vehicle) 44% 축소형 비행체의 비행시험이 있었다. 이 날 시험에서는 이륙-천이-최대속도-천이-착륙으로 구성된 전 비행영역에 대한 자동비행이 성공적으로 수행되었다.