연구 분야

Focus Research Areas

KAIST 항공우주공학과에서는 현재와 미래의 기술 수요를 충족시키기 위한 다섯 개의 핵심 분야를 선정하여 연구를 수행하고 있으며,
이를 통하여 높은 수준의 기술 발전과 큰 사회적 임팩트를 만들 것이고, 나아가 다음 세대 항공우주 분야의 인재들에게 영감을 주고 도전적인 항공우주연구 프로그램을 창출할 것이다.

핵심 연구분야
  • 비행체 기술 (Airborne Vehicle Technology)
  • 항공우주 정보/지능 (Aerospace Information and Intelligence)
  • 추진 및 에너지 (Propulsion and Energy)
  • 우주 시스템 (Space Systems)
  • 공기역학 및 구조역학 (Aerodynamics and Structural Mechanics)
핵심 연구분야
  • Focus Research Areas
    • Airborne Vehicle Technology
    • Aerospace Information and Intelligence
    • Propulsion and Energy
    • Space Systems
    • Aerodynamics and Structural Mechanics
비행체 기술 (Airborne Vehicle Technology)

비행체 기술 분야는 항공기, 헬리콥터, 무인기 등 공기 중에서 비행하는 비행체 설계/개발과 연관된 연구 분야이다. 이 분야의 대표적인 연구 주제로 다음과 같은 것들이 있다.

  • 고정익 항공기, 헬리콥터, 각종 무인기 및 유도무기의 공력 해석 연구
  • 항공기의 내추락성 향상을 위한 신개념 구조 설계 연구
  • 무인기, 드론, 미사일의 유도 제어 연구
  • 차세대 Urban Air Mobility (UAM) 설계 연구
관련 연구실
전산유체역학을 이용한 항공우주시스템 공력 해석 (좌: UH-60 헬리콥터, 우: KSLV-I 발사체)

전산유체역학을 이용한 항공우주시스템 공력 해석 (좌: UH-60 헬리콥터, 우: KSLV-I 발사체)

미사일 유도/제어 연구

미사일 유도/제어 연구

항공기의 내충격 구조 설계

항공기의 내충격 구조 설계

극초음속 비행체 궤적/엔진 통합 제어

극초음속 비행체 궤적/엔진 통합 제어

우주 시스템

우주시스템 분야에서는 우주발사체, 위성 개발 및 활용, 우주 과학 및 탐사와 관련된 연구들을 수행해 오고 있다. 이 분야의 대표적인 연구 주제로 다음과 같은 것들이 있다.

  • 과학로켓개발
  • 큐브위성 시스템 개발 (2017년 국내 최초로 교신 성공): Little Intelligent Nanosatellite of KAIST (LINK)
  • 위성항법시스템 (Global Navigation Satellite System, GNSS) 관련 연구, 이를 활용한 각종 우주 과학 연구
  • 달 탐사를 위한 위험 감지 및 회피 기술 적용 착륙 연구 (Autonomous Landing and Hazard Avoidance Technology, ALHAT)
  • 우주발사체 개념 설계를 위한 범용 비행 분석 프로그램 개발 연구
관련 연구실
과학 로켓 개발

과학 로켓 개발

초소형 (큐브) 위성 개발 연구

초소형 (큐브) 위성 개발 연구

(좌) GNSS 성능 분석 시뮬레이션, (우) GNSS 기반의 전리층 특성 연구

(좌) GNSS 성능 분석 시뮬레이션, (우) GNSS 기반의 전리층 특성 연구

Space Debris 제거를 위한 복수 targe 랑데부 최적화 연구

Space Debris 제거를 위한 복수 targe 랑데부 최적화 연구

위성 Jitter 분석 및 저감 기술

위성 Jitter 분석 및 저감 기술

항공우주 정보/지능

항공우주 정보/지능 분야에서는 항공우주 비행체의 정밀 유도/제어, 기계학습 및 인공 지능, 복수 agent 시스템 연구를 수행해 오고 있다. 이 분야의 대표적인 연구 주제로 다음과 같은 것들이 있다.

  • 복수 에이전트 시스템의 임무 할당과 협업 제어 기법 연구
  • 기계학습에 기반한 동적 환경 하의 지능형 UAV 시스템 임무/경로 계획 및 재계획 기법 연구
  • 정밀 GNSS 시스템 기반의 항공기 이/착륙 안전성 향상 연구
  • 항공우주비행체의 전주기 건정성 모니터링 연구
  • 공우주 통신 및 데이터 처리 연구
관련 연구실
학습 기반의 복수 무인기 임무/경로 계획 연구

학습 기반의 복수 무인기 임무/경로 계획 연구

공중 센서 네트워크 분산 협업 기법 연구

공중 센서 네트워크 분산 협업 기법 연구

(좌) Smart Hangar / (우) 구조 건전성 모니터링 시스템

(좌) Smart Hangar / (우) 구조 건전성 모니터링 시스템

항공 영상 데이터 처리 딥러닝 신경망 (위) CNN 기반 (아래) GAN 기반

항공 영상 데이터 처리 딥러닝 신경망 (위) CNN 기반 (아래) GAN 기반

위성군 임무 할당 및 스케줄링 연구

위성군 임무 할당 및 스케줄링 연구

공기역학 및 구조역학 분야

공기역학 및 구조역학 분야에서는 유체, 구조 그리고 그 사이의 상호 작용에 대한 연구를 수행해 오고 있다. 이 분야의 대표적인 연구 주제로 다음과 같은 것들이 있다.

  • 주요 국가 항공우주 연구/개발 프로젝트에 활용되어 온 정렬 격자 및 비정렬 격자 기반의 공기역학 분석/설계 프로그램 개발
  • 다양한 저/고속 유동 현상에 대한 수치/실험적 연구
  • 극한 환경에서의 항공우주 구조체 거동에 대한 모델링과 수치적/실험적 연구
  • 구조 안전성 모니터링, 레이다 흡수 물질 연구, 능동 진동 제어 등 다양한 기능을 갖는 다기능 스마트 구조 연구
관련 연구실
풍력 블레이드의 유체-구조 연계 해석

풍력 블레이드의 유체-구조 연계 해석

다양한 고속공기역학(추진 포함) 지상 실험

다양한 고속공기역학(추진 포함) 지상 실험

저 레이놀즈수 영역에서 공력 가시화

저 레이놀즈수 영역에서 공력 가시화

우주물체 충돌 보호 구조 설계 연구

우주물체 충돌 보호 구조 설계 연구

추진 및 에너지

추진 및 에너지 분야에서는 근본적인 연소 현상에서부터 액체로켓, 가스터빈 엔진, 클린 에너지 등 다양한 공학 적용 분야까지 넓은 분야에 연구가 이루어지고 있다. 이 분야의 대표적인 연구 주제로 다음과 같은 것들이 있다.

  • 달착륙선에 활용 가능항 추력 100~250N 급 소형 단일/이원 추진제 엔진 개발 및 시험
  • 가스터빈엔진의 분무 화염 동역학, 난류 화염의 전파와 안정화 메카니즘, 연소-음향 상호작용 등에 대한 실험적/수치적 연구
  • 비정상 연소 현상에 대한 고정밀 수치 시뮬레이션 연구
관련 연구실
이원추진제 추력기 / 접촉점화성추진제 추력기 / 하이브리드추진제 추력기 연소 시험

이원추진제 추력기 / 접촉점화성추진제 추력기 / 하이브리드추진제 추력기 연소 시험

항공기용 가스터빈엔진의 저주파 불안정성 연구

항공기용 가스터빈엔진의 저주파 불안정성 연구

고정밀도 난류연소 시뮬레이션을 통한 화염의 동적특성 연구

고정밀도 난류연소 시뮬레이션을 통한 화염의 동적특성 연구

학과의 3대 전략 과제

KAIST 항공우주공학과는 핵심 연구 분야에서의 역량을 결집하여 항공우주 분야에서 중요한 임팩트를 만들어 낼 수 있는 3대 전략 과제인 “By 2035 / by KAIST AE”를 선정하여 수행해 오고 있다. 학과의 3대 전략 과제는 다음과 같다.

By 2035, Deep Space Exploration by KAIST AE (심우주 탐사)

심우주 탐사를 위한 소형 위성, 상단 추진기관, 통신 시스템 연구

KAIST 과학로켓 Mock-Up: Perigee Aerospace社 (KAIST AE 학부생 Start-Up)

KAIST 과학로켓 Mock-Up: Perigee Aerospace社 (KAIST AE 학부생 Start-Up)

By 2035, Urban Air Mobility System by KAIST AE (도심형 항공 모빌리티 시스템, UAM)

핵심 서브시스템 개발과 시스템 통합, 도심형 항공 관제

호버바이크: 학과 교수 6명 참여, 미래도전과제로 연구 수행 중

호버바이크: 학과 교수 6명 참여, 미래도전과제로 연구 수행 중

By 2035, Hypersonic Transportation System by KAIST AE (극초음속 운송 시스템)

극초음속 이동체의 개념/기본 설계와 핵심 기술의 지상 시험

극초음속 유동 실험 연구를 위한 Shock Tunnel

극초음속 유동 실험 연구를 위한 Shock Tunnel