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항공기 낙뢰 전산 시뮬레이션 및 보호시스템 설계
Computational Simulation of Lightning Strike on Aircraft and Design of Lightning Protection System 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.44 no.12, 2016년, pp.1071 - 1086  

김종준 (Department of Aerospace and Software Engineering and Research Center for Aircraft Parts Technology, Gyeongsang National University) ,  백상태 (Agency for Defense Development) ,  송동건 (Department of Aerospace and Software Engineering and Research Center for Aircraft Parts Technology, Gyeongsang National University) ,  명노신 (Department of Aerospace and Software Engineering and Research Center for Aircraft Parts Technology, Gyeongsang National University)

초록
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항공기는 결빙, 난기류, 낙뢰 등 환경적 요인에 의해 안전성을 위협받는다. 그 중 낙뢰는 항공기에 강한 전류와 전압을 유입시켜 고온의 열과 자기장을 발생시키므로 항공기 안정성에 큰 위협이 된다. 본 연구에서는 낙뢰의 발생원리 및 항공기 낙뢰 피격 메카니즘을 설명하고 항공기에 대한 낙뢰의 직접, 간접 영향성을 다룬다. 먼저 항공기 낙뢰 지침서인 ARP를 분석하여 항공기 낙뢰모사와 부착위치에 대한 분석을 진행하였으며, 이를 전산 시뮬레이션에 적용하였다. 또한 ABAQUS 소프트웨어를 활용한 열적, 전기적 시뮬레이션을 통해 연료탱크의 낙뢰 영향성 분석 및 낙뢰보호시스템 설계를 진행하였다. 그리고 Maxwell 방정식에 기초한 EMA3D 소프트웨어를 활용하여 항공기 전기체의 전류 흐름에 대한 전산수치해석을 진행하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The safety of aircraft can be threatened by environmental factors, such as icing, turbulence, and lightning strike. Due to its adverse effects on aircraft structure and electronic components of aircraft, lightning strike is one of the biggest hazards on aircraft safety. Lightning strike can inject h...

주제어

#항공기 낙뢰   #낙뢰 영향   #시뮬레이션   #낙뢰보호시스템  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
낙뢰란? 낙뢰는 대기 중 방전에 의한 기상현상 중 하나이다. 낙뢰의 크기는 평균 전류 3 kA에서 최대 200 kA로 장소와 시기에 따라 다르다.
간접 영향성은 항공기에 무엇을 발생시키는가? 낙뢰 피격 시, 항공기 내부로의 높은 전류와 전압을 갖는 전기에너지의 유입으로 발생하는 전자기장이 항공기 전자장비 회로에 손상을 주는 것을 간접 영향성(Indirect Effect)이라 한다. 이러한 현상은 항법장치와 전자장비에 간섭을 야기시켜 기능 저하나 정지를 발생시킨다. 1969년 11월 Apollo 12호를 실은 로켓 동체에 낙뢰가 피격되는 사고가 있었다.
낙뢰 피격 시 피해 규모가 큰 이유는? 낙뢰는 짧은 시간에 높은 전기에너지를 방출하기 때문에 낙뢰 피격 시 피해 규모가 크다. 1769년 이탈리아 Brescia에서 낙뢰가 교회에 피격되어 내부의 화약과 반응하여 폭발하는 대형사고가 있었다.
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참고문헌 (25)

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