KCI등재
미세조직 분석을 통한 무인항공기 크랙 원인 분석
저자
발행기관
학술지명
한국산학기술학회논문지(Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
KDC
505
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
208-214(7쪽)
DOI식별코드
제공처
무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)는 비행형태에 따라서 고정익(Fixed Wing) 무인항공기, 회전익(Rotary Wing) 무인항공기, 가변로터형(Tilt Rotor) 무인항공기, 동축반전형(Co axial) 무인항공기, 멀티콥터형(Multi copter) 무인항공기로 나눌 수 있다. 현재 진행 중인 우크라이나 러시아 전쟁에서 사용되는 무인항공기도 주로 고정익 무인항공기로 장거리, 장시간 임무가 가능하고 감시/정찰 및 공격도 가능한 것이 특징이다. 민간에서는 주로 멀티콥터형 UAV를 많이 사용한다. 민간분야에서는 촬영용, 배송용, 방제용 등 일반적인 산업분야에서 두루 이용 중에 있다. 본 논문에서는 고정익 무인항공기에서 발생한 추진용 엔진 허브의 크랙 현상에 대해서 연구하였다. 무인항공기를 운용하기 위해서 사전 점검을 하던 중 해당 크랙이 발견되었으며, 미세조식 분석을 통해서 크랙의 원인을 검토하였다. 미세조직 분석은 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하였으며, 크랙의 형상, 전파 매커니즘 등을 확인하였다. 최초 미세크랙이 단절된 형태로 발생하였으며, 그 크랙들이 합쳐져 최종파괴가 발생하였다. 또한 결함이 있는 시편과 없는 시편 간의 금속간화합물의 형상 및 분율차이가 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 원자재의 성분 관리가 필요하는 결론을 도출하였다. 그리고 이러한 결과는 향후 무인항공기 개발에 도움이 될 것이다.
더보기Unmanned aircraft vehicles (UAVs) can be classified into fixed-wing, rotary-wing, tilt-rotor, co-axial, and multi-copter according to the type of flight method. UAVs are also used widely in the ongoing war between Ukraine and Russia, with fixed-wing UAVs mainly used. The advantage of fixed-wing UAVs is that they can operate longer hours and longer distances than other types of UAV. On the other hand, the commercial part mainly uses multi-copter UAVs. They are easy to fly and do not need a runway to take off and land. This study examined crack defects in engine hubs in fixed-wing UAVs. The defect was found during a pre-check to operate the UAV. The cause of cracks was examined through microstructure analysis. Microstructural analysis used optical microscopy and scanning electron microscopy, and the shape and propagation mechanism of the crack was confirmed. Initially, micro-cracks appeared in a disconnected shape, and the final fracture occurred when the cracks combined. In addition, there was a difference in shape and fraction between the intermetallic compound of a defective specimen and the non-defective specimen. Based on these results, the management of raw material components is necessary. The result of this study is expected to help develop UAVs in the future.
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