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변형률을 이용한 복합재 평판 후퇴익 구조물의 변위 예측
김문국,유제균,김소영,김인걸,김근상,전민혁,Kim, Mun-Guk,You, Je-Gyun,Kim, So-Young,Kim, In-Gul,Kim, Geun-Sang,Jeon, Min-Hyeok 한국복합재료학회 2017 Composites research Vol.30 No.5
복합재 후퇴익은 비행 중 굽힘 하중 외에도 비틀림 하중을 받아 복잡한 변형이 발생할 수 있다. 따라서 복잡한 변형이 나타나는 복합재 후퇴익의 구조 건전성 평가를 위해 복합재 후퇴익 구조물의 변위 예측이 요구된다. 날개의 변위 예측은 변위와 변형률 관계를 통해 예측할 수 있지만 후퇴익의 복잡한 변형으로 고정단 부근의 변형률 분포는 복잡하게 나타나기 때문에 일부 위치의 변형률 센서만으로 변형률을 측정하면 변위 예측의 오차가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 복잡한 변형률 분포를 고려한 평판 형태의 복합재 후퇴익의 변위를 예측하는 연구를 수행하였다. 유한요소 해석을 통해 변형률 측정 지점을 선정하였다. 측정 지점의 변형률을 이용하여 예측한 변위는 해석에서 계산된 변위와 잘 일치하였으며, 실험을 통하여 검증하였다. The complex deformation of the swept composite wing occurs due to the torsional load and bending load during the flight. Therefore, prediction for displacement of swept composite wing is required for structural health monitoring. Wing displacements can be predicted by using relationship between displacements and strains. The strain distributions on the fixed-end are complex due to the geometric shape of the swept wing. Because of those strain distribution, the wing displacement can be diversely predicted by the strain sensing locations. In this paper, displacements prediction of swept composite wing was performed by considering complex strain distributions. The predicted displacements under various loading condition were consistent with those calculated by FEA and verified through the bending test.
차세대 회전익 항공기 기술동향 분석을 통한 발전방안 연구
김문국,박서현 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.9
A rotary-wing aircraft is capable of vertical take-off, landing, and hovering. Due to its excellent low-velocity flight performance, it is widely used in civilian and military fields. However, the system characteristics have caused vibration and aerodynamic problems. As a result, flight performance has been limited. Recently, major advanced-technology countries have conducted various research and development to overcome the limitations of rotary-wing aircraft. Based on this, a new next-generation rotorcraft is being developed. Considering the domestic environment with many mountain areas, rotary-wing aircraft are essential systems. In addition, demand for next-generation rotary-wing aircraft has recently increased. Prior to the development of the next-generation rotary-wing aircraft, it is necessary to identify the technology to be developed. Therefore, in this paper, analysis of development in major advanced-technology countries and the status of domestic rotorcraft technology was performed. A main component analysis was also performed. Based on this, core technologies for the next-generation rotary-wing aircraft are suggested. In addition, a future development plan and implications for rotary-wing aircraft are suggested through domestic and international development trends for each identified core technology. 회전익 항공기는 수직 이‧착륙, 제자리 및 전후좌우 비행이 가능하고 저속 비행 성능이 우수한 특성으로 인해민간, 군 분야를 막론하고 다양하게 활용되고 있는 체계이다. 하지만 주 로터, 꼬리 로터 등의 체계 본연의 특성으로인하여 진동 문제, 공기역학적 문제가 발생하였고 이로 인해 비행 성능에 한계가 있어왔다. 주요 선진국에서는 이러한회전익 항공기의 한계를 극복하기 위해 다양한 연구 개발을 수행하였으며 이를 기반으로 새로운 차세대 회전익 항공기를개발하고 있다. 산악 지역이 많은 국내 환경을 고려하면 회전익 항공기는 국내에 필수적인 체계로 최근 군에서는 차세대회전익 항공기에 대한 소요가 제기되었다. 이에 따라 본 논문에서는 차세대 회전익기 개발에 앞서 우선적으로 개발해야되는 기술을 식별하기 위해 주요 선진국에서 개발 중인 차세대 회전익 항공기 개발사례와 국내 회전익 개발현황을 조사하였고 주요 구성품 분석을 통해 차세대 회전익 항공기를 위한 주요 핵심기술을 제시하였다. 또한 식별된 기술별 국내‧ 외 개발현황을 통해 회전익 항공기 향후 발전방안과 시사점을 제시하였다.
현대 전쟁에서의 드론 역할 분석을 통한 차세대 드론 발전 방향 연구: 걸프 전쟁부터 우크라이나 전쟁까지를 중심으로
김문국(Mun-Guk Kim),신인태(In-Tae Shin),이재국(Jae-Guk Lee) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.10
드론은 걸프전에서 감시정찰 임무를 통해 유용성이 증명된 이후 많은 전쟁에서 다양한 임무를 수행하며 전쟁에서의 역할을 확대해 왔다. 드론이 전쟁에서 활용된 이후 첨단 항공기술이 적용되며 감시정찰, 공격의 임무를 수행을 통해 아군 피해를 줄이며 주요 임무를 달성하게 되었으며, 러시아-우크라이나 전쟁 등 최근 전쟁에서는 주요국 이외 국가 드론 활용, 민간 상용 드론 활용 등 기존과 다른 새로운 역할을 수행하여 드론의 역할이 다시금 주목받는 상황에서 전쟁에서 활용된 드론의 역할을 분석할 필요가 있으며 이를 통해 드론 무기체계의 발전 방향 제시가 가능하다. 따라서 본 논문에서는 미래 드론 발전 방향을 제시하기 위해 과거 드론을 통한 임무수행으로 성과를 얻은 중동 전쟁들부터 주요국 이외 국가에서 개발된 드론이 활용한 최근 전쟁까지 활용된 대표적인 드론의 역할과 이에 적용된 기술을 분석함으로 기술이 변화시킨 드론의 역할을 고찰하고 미래 드론의 발전 모습을 제시하였다. Drones were useful during surveillance and reconnaissance missions in the Gulf War. Since then, their role has expanded by performing various missions in wars. Since drones were used in warfare, cutting-edge aviation technology has been applied, and major missions have been achieved by reducing damage through surveillance, reconnaissance, and attack missions. In the Russia-Ukraine war, the role of drones is attracting increasing attention, conducting different roles. Therefore, it is essential to analyze the role of drones used in wars. Through this, it is possible to suggest the development direction of drones. This study analyzed the roles and technologies of representative drones used from major wars in the past to recent wars to suggest the direction of future drone development. In addition, the role of drones changed by technology was considered, and the development of future drones was presented.
고은수,김문국,김인걸,Min-Sung Kim 대한기계학회 2020 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.34 No.10
High supersonic vehicles are exposed to high temperature generated by aerodynamic heating. Thermal protection system structures are used on the skin of the fuselage and wings to prevent the transfer of high temperatures into the interior of the vehicle. Thin skin panels can be exposed to acoustic loads by high power engine noise and jet flow noise, which can cause sonic fatigue damage. Therefore, it is necessary to examine the behavior of supersonic/hypersonic vehicle skin structures under thermal-acoustic loads and to predict fatigue life. In this paper, thermal-acoustic testing of titanium specimens under thermalacoustic load was performed. The response stress history of the specimen was obtained, and the fatigue life was predicted using the time and frequency domain fatigue life prediction method. The effect of the mean stress on the predicted results of the time and frequency domian fatigue life was analyzed. Stress history was generated using a sine series of random phases from stress PSD without phase information. The fatigue life in the generated stress history was predicted using the time and frequency domain fatigue life prediction methods. As the temperature increased, the mean stress of the response stress and the error in the frequency domain fatigue life prediction results increased. The error in the frequency domain fatigue life prediction results with the mean stress effect were greatly reduced by considering the completely reversed stress.
파이로 충격 모사 시험 장치 주요 매개변수에 따른 SRS 분석
전현규,김문국,김민성,권영민,유예진,김인걸,Jeon, Hyeonkyu,Kim, Munguk,Kim, Minsung,Kwon, Yeongmin,Yu, Yejin,Kim, In-Gul 한국군사과학기술학회 2018 한국군사과학기술학회지 Vol.21 No.4
The pyroshocks can cause failure of electronics devices and structures. Metal-metal impact methods are utilized to simulate mechanical pyroshock, and to adjust the knee frquency of the SRS(Shock Response Spectrum) through resonant structures. In this paper, the major parameters of pyroshock simulation device which affect the SRS were examined. Through the Hertzian contact law and the modal characteristics of the resonant bar, it was found that the SRS is affected by the length and mass of a bar and various impact conditions such as velocity and mass of impactor. The characteristics due to the geometric parameters of a resonant bar was analyzed by performing FEA and also the resonant bar was designed and fabricated. Through the pyroshock simulation test, the characteristics of SRS due to the variation of impact parameters were examined.