주요 연구 성과

주요 연구 성과

  • 이정률 교수 연구실, 곡률 형상을 가지는 스텔스 구조에 대한 로봇팔 기반 전자기 특성 평가 시스템 개발
  • 관리자 |
  • 2022-10-13 11:18:36|
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< (왼쪽부터) Salah Ud Din 박사과정, 현종민 박사, 손대성 박사, 이정률 교수 >
 
기존의 스텔스 구조에 대한 전자기 특성 평가는 도파관이나 자유공간 측정 방법을 이용한 평판에서의 한 점 측정을 통해 전자기 특성을 평가하였다. 이는, 곡률 형상을 가지는 스텔스 실구조에 대한 전영역에서의 전자기 특성을 측정 및 평가하는데 한계가 있었으며, 이를 측정할 수 있는 시스템도 부족한 상황이었다.
 
우리 대학 항공우주공학과 이정률 교수 연구실에서는 로봇팔을 이용한 스캔 방법을 기반으로 곡률 형상을 가지는 스텔스 구조에 대한 재료 및 구조 측면에서의 정확한 전자기 특성을 측정할 수 있으며, 전영역에서 자동으로 전자기 특성을 평가할 수 있는 시스템을 개발하였다. (Robotic scanning free-space measurement system; Robotic SFM system)
 
     
< 그림 1. 로봇팔 기반 곡률 형상을 가지는 스텔스 구조에 대한 전영역 전자기 특성 평가 시스템 (Robotic SFM system) >
 
집중형 혼 안테나를 기반으로 한 자유공간 측정 방법은 스텔스 구조의 전자기 특성을 측정 및 평가할 수 있는 기술 중 하나이며, 비접촉 방식으로 많은 연구자들이 사용하고 있다. 하지만, 현재 개발된 자유공간 측정 방법은 한 점에서의 평판 측정만 가능한 상황이다.
 
이정률 교수 연구팀은 선형 & 회전 스캔을 기반으로 스텔스 실구조에 대한 전영역에서의 전자기 특성을 측정 및 평가 할 수 있는 시스템을 개발하였으며, 평판 및 곡률 형상을 가지는 스텔스 실구조에서의 수직입사를 통한 정확한 전자기 특성을 자동으로 측정하고, 실시간 가시화 기술을 통해 평가할 수 있다. 하지만, 스텔스 전투기에 적용되는 형상은 다양한 형상을 가지기 때문에, 선형 & 회전 스캔 방법으로 정확한 수직입사에서의 전자기 특성을 측정 및 평가하는데 한계가 있다.
 

< 그림 2. Leading edge 형상을 가지는 스텔스 구조에 대한 Robotic SFM system 기반 전자기 특성 분포 가시화 결과 >
 
이를 개선하기 위해, 자유도가 높은 로봇팔을 기반으로 한 전자기 특성 평가 시스템을 개발하였다. 곡률 형상을 가지는 스텔스 구조에 대한 형상 정보를 기반으로 수직 입사되는 위치를 계산하여 스캔 간격을 기준으로 로봇팔이 이동-측정을 반복 수행한다. 스캔 영역 내에서 형상 정보를 바탕으로 수직입사되는 위치를 정확하게 이동하여 전자기 특성을 측정하고, 이를 실시간 가시화 결과를 통해 분석할 수 있다.
 
항공우주공학과 Salah Ud Din 박사과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘International Journal of Advanced Robotic Systems’ 7월 29일 字 19권 4호에 출판됐다. (논문명 : Robotic scanning free-space measurement system for electromagnetic performance evaluation of curved radar absorbing structures)
 
연구팀은 로봇팔 스캔 기술을 기반으로 leading edge, airfoil, S-shape 형상을 가지는 스텔스 구조에 대한 전영역에서의 전자기 특성을 자동으로 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 다양한 형상을 가지는 스텔스 구조에 대하여 전영역에서 수직입사에서의 전자기 특성 분포를 확인하고, 재료 및 구조 측면에서의 정확한 전자기 특성이 측정할 수 있다는 것을 검증하였다.
 
이번 연구는 한국연구재단의 무인이동체원천기술개발사업, 과학기술정보통신부의 선도연구센터지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
 
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