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[표지] 1

제출문 2

목차 3

요약문 11

제1장 서론 16

제2장 기상조절용 실험 드론(멀티콥터형) 활용 기상조절 실험실시 및 결과분석 18

1. 기상조절 실험 수행을 위한 실험 준비사항 18

1.1. 기상조절 실험 대상 지역들에 대한 임시공역 허가 신청 18

1.2. 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론의 비행을 위한 비행승인 신청 24

2. 기상조절실험 수행을 위한 멀티콥터형 실험 드론의 유지관리 28

2.1. 멀티콥터형 실험 드론의 기체 점검 및 유지관리 28

2.2. 멀티콥터형 실험 드론의 기상센서 유지관리 36

2.3. 멀티콥터형 실험 드론의 에어로졸 센서 유지관리 38

3. 멀티콥터형 실험 드론을 이용한 기상조절실험 수행 및 결과분석 43

3.1. 기상조절 실험기상조건 모니터링 43

3.2. 멀티콥터형 실험 드론을 이용한 기상조절 실험 수행 및 결과분석 46

제3장 기상조절 실험용 수직이착륙기 시작품 제작을 위한 무인기 기체분석 및 상세설계 69

1. 수직이착륙기 시작품 제작을 위한 주요 부품 성능 조사 69

1.1. 주요 모터(Motor) 조사 69

1.2. 주요 프로펠러(Propeller) 조사 79

1.3. 주요 변속기(ESC) 조사 86

2. 수직이착륙기 시작품 제작을 위한 주요 부품 성능 테스트 92

2.1. 추력 테스트 93

3. 수직이착륙기 시작품 제작을 위한 모형 제작 101

제4장 요약 및 결론 106

참고문헌 109

부록 110

부록 1. 기상센서 펌웨어(Firmware) 업데이트 매뉴얼 110

부록 2. 기상센서 관측시간 동기화 매뉴얼 118

부록 3. 드론 배터리의 셀 밸런스 체크 매뉴얼 130

[뒷표지] 134

표목차 5

표 1. 비행승인 신청이 필요한 조건 24

표 2. 멀티콥터형 실험 드론 운영팀의 실험 운영 일정 예시 46

표 3. 멀티콥터형 실험 드론을 이용한 기상조절실험 및 관측 요약표 47

표 4. 2023년 9월 14일 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론을 이용한 실험 일정 50

표 5. 2023년 11월 4일 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론을 이용한 실험 일정 60

표 6. T-Motor U15II KV80, KV100 모터의 세부 사양 71

표 7. T-Motor V10L KV170, V13L 모터의 세부 사양 73

표 8. T-Motor AT8025 모터의 세부 사양 75

표 9. T-Motor AT8030 모터의 세부 사양 76

표 10. Hobbywing X11 14S 통합추진시스템의 세부 사양 77

표 11. Herlea H140 모터의 세부 사양 79

표 12. T-Motor G40×13.1 프로펠러의 세부 사양 80

표 13. T-Motor V40×16 프로펠러의 세부 사양 81

표 14. Herlea T4013 프로펠러의 세부 사양 82

표 15. MAD FLUXER VTOL RROPS 40.1×16 프로펠러의 세부 사양 83

표 16. MAD FLUXER PRO SHINE 40×13 프로펠러의 세부 사양 84

표 17. Eagle Power UP40140 및 UP40132 프로펠러의 세부 사양 86

표 18. T-Motor FLAME 180A 12S 변속기의 세부 사양 87

표 19. T-Motor FLAME 200A 14S 변속기의 세부 사양 88

표 20. T-Motor Thunder 200A 24S 변속기의 세부 사양 89

표 21. Hobbywing XRotor H200A 14S 변속기의 세부 사양 90

표 22. Hobbywing Platinum H200A 14S 변속기의 세부 사양 91

표 23. Freerchobby 200A 14S 변속기의 세부 사양 92

표 24. T-Motor U15II KV80 및 KV100 모터의 추력 테스트 결과 96

표 25. Hobbywing X11-14S 통합추진시스템의 추력 테스트 결과 97

표 26. T-Motor AT8030 KV160 모터의 추력 테스트 결과 99

표 27. T-Motor AT8030 KV160 및 KV190 모터의 추력 테스트 결과 100

그림목차 6

그림 1. 기존 멀티콥터형 및 최신 수직이착륙형 드론을 이용한 기상조절실험의 개념도 17

그림 2. 기상조절실험 수행을 위한 임시공역 지정 절차 19

그림 3. 궁평항 지역 임시공역 지정을 위한 공역도 20

그림 4. 2023년 4~7월 경기도 화성 궁평항 지역 임시공역 지정 승인 공문 21

그림 5. 2023년 8~11월 경기도 화성 궁평항 지역 임시공역 지정 승인 공문 22

그림 6. 영구공역 지정 절차 23

그림 7. 일반 비행승인 신청 절차 25

그림 8. 2023년 4~7월 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론의 비행 승인 공문 26

그림 9. 2023년 8~11월 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론의 비행 승인 공문 27

그림 10. 2023년 4~7월 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론의 점검리스트 29

그림 11. 2023년 8~11월 기상조절용 멀티콥터형 실험 드론의 점검리스트 30

그림 12. 초음파 기상센서의 전원 연결 전선 및 방수용 커넥터 교체; (좌) 교체 전 전원... 31

그림 13. LED 등과 전기 멀티 테스터기를 이용한 연소탄 원격격발시스템의 이상 유무 점검 32

그림 14. 멀티콥터형 실험 드론의 연소탄 보호커버 팁(tip) 장착 모습 33

그림 15. 드론 전원용 및 센서 전원용 배터리 점검 및 충전 모습 34

그림 16. 드론 전원용 및 센서 전원용 배터리 관리 일지 35

그림 17. 기상센서의 펌웨어(Firmware) 업데이트 모습 36

그림 18. 기상센서의 사용자 검·보정(User Calibration) 모습 37

그림 19. 에어로졸 센서와 컨트롤 보드 간 신호 전송 점검 및 관측시간(Time Stamp)... 38

그림 20. 에어로졸 센서의 컨트롤 보드 기존 및 신규 기판 비교 모습; (좌) 기존 기판,... 39

그림 21. 에어로졸 센서의 교정성적서 40

그림 22. 에어로졸 센서의 교정결과서 41

그림 23. 에어로졸 센서의 장애 이력 기록지 42

그림 24. 에어로졸 센서 컨트롤 보드 고정 및 방수 재작업 모습 43

그림 25. Windy 어플리케이션의 기상예측자료; (a) 강수예측자료, (b) 운저예측자료, (c)... 44

그림 26. 방재기상정보시스템의 기상예측자료; (a) LDAPS 안개가이던스 시정자료, (b)... 45

그림 27. 2023년 9월 14일 3시간 간격 925hPa 습수 예측 자료; (a) 09시, (b) 12시,... 48

그림 28. 2023년 9월 14일 3시간 간격 시간별 누적강수량 예측 자료; (a) 09시, (b) 12시,... 49

그림 29. 2023년 9월 14일 2차 실험 전 구름물리선도관측소의 기상상황 51

그림 30. 2023년 9월 14일 대관령 연직시계열; 핑크색... 51

그림 31. 2023년 9월 14일 기상조절실험을 위한 멀티콥터형 실험 드론의 비행경로 52

그림 32. 2023년 9월 14일 2차 실험 모습; (a) 실험준비, (b)~(c) 연소탄 시딩, (d) 드론의... 52

그림 33. 2023년 9월 14일 3차(위) 및 4차(아래) 실험 모습 54

그림 34. 2023년 9월 14일 2차 실험 시딩 전·후 기상센서 관측자료; (위) 시딩 전, (아래)... 55

그림 35. 2023년 9월 14일 3차 실험 시딩 전·후 기상센서 관측자료; (위) 시딩 전, (아래)... 56

그림 36. 2023년 9월 14일 4차 실험 시딩 전·후 기상센서 관측자료; (위) 시딩 전, (아래)... 56

그림 37. 2023년 9월 14일 기상청 AWS 대관령 지점 관측자료 57

그림 38. 2023년 9월 14일 2차 실험일지 57

그림 39. 2023년 9월 14일 3차 실험일지 58

그림 40. 2023년 9월 14일 4차 실험일지 58

그림 41. 2023년 11월 4일 925hPa 습수 예측 자료; (a) 09시, (b) 18시 59

그림 42. 2023년 11월 4일 시간별 누적강수량 예측 자료; (a) 09시, (b) 18시 60

그림 43. 2023년 11월 4일 대관령 연직시계열; 핑크색... 61

그림 44. 2023년 11월 4일 5차 실험 전 기상상황 62

그림 45. 2023년 11월 4일 기상조절실험을 위한 멀티콥터형 실험 드론의 비행경로 62

그림 46. 2023년 11월 4일 5차 실험 모습; (a) 실험준비, (b)~(c) 연소탄 시딩, (d) 드론의... 63

그림 47. 2023년 11월 4일 6차 실험 모습 64

그림 48. 2023년 11월 4일 5차 실험 시딩 전·후 기상센서 관측자료; (위) 시딩 전, (아래)... 66

그림 49. 2023년 11월 4일 6차 실험 시딩 전·후 기상센서 관측자료; (위) 시딩 전, (아래)... 67

그림 50. 2023년 11월 4일 기상청 AWS 대관령 지점 관측자료 67

그림 51. 2023년 11월 4일 5차 실험일지 68

그림 52. 2023년 11월 4일 6차 실험일지 68

그림 53. T-Motor U15II KV80, KV100 모터의 외형 70

그림 54. T-Motor V10L KV170 모터의 외형 72

그림 55. T-Motor V13L KV65 모터의 외형 72

그림 56. T-Motor AT8025 모터의 외형 74

그림 57. T-Motor AT8030 모터의 외형 74

그림 58. Hobbywing X11 통합추진시스템의 외형 77

그림 59. Herlea H140 모터의 외형 78

그림 60. T-Motor G40×13.1 프로펠러의 외형 80

그림 61. T-Motor V40×16 프로펠러의 외형 81

그림 62. Herlea T4013 프로펠러의 외형 82

그림 63. MAD FLUXER VTOL PROPS 40.1×16 프로펠러의 외형 83

그림 64. MAD FLUXER PRO SHINE 40×13 프로펠러의 외형 84

그림 65. Eagle Power의 접이식 프로펠러의 외형; (좌) UP40140, (우) UP40132 85

그림 66. T-Motor FLAME 180A 12S 변속기의 외형 87

그림 67. T-Motor FLAME 200A 14S 변속기의 외형 88

그림 68. T-Motor Thunder 200A 24S 변속기의 외형 89

그림 69. Hobbywing XRotor H200A 14S 변속기의 외형 90

그림 70. Hobbywing Platinum H200A 14S 변속기의 외형 91

그림 71. Freerchobby 200A 14S 변속기의 외형 92

그림 72. Tyto Robotics 1780 및 부대장비 93

그림 73. 추력 테스트 모습 94

그림 74. 추력 테스트 시 소프트웨어를 통한 자료 수집 모습 94

그림 75. 쓰로틀 범위 측정 순서도 95

그림 76. 기상조절용 수직이착륙기의 모형 제작을 위한 도면 101

그림 77. 수직이착륙기 모형의 주 날개 도면 102

그림 78. 수직이착륙기 모형의 주 날개 제작 모습 103

그림 79. 수직이착륙기 모형의 본체 및 날개 결합 과정 103

그림 80. 수직이착륙기 모형의 본체에 꼬리 날개 및 프로펠러 세팅 모습 104

그림 81. 수직이착륙기 모형의 본체에 랜딩기어 사전 세팅 및 잉크 도료 1차 도장 모습 104

그림 82. 수직이착륙기 모형 전체에 잉크 도료 도장 및 유광 코팅 후 조립 완료 모습 105

그림 83. 기상센서 및 펌웨어 업데이트를 위한 부속품들 111

그림 84. RS232 통신케이블과 USB 어댑터 연결 모습 112

그림 85. 펌웨어 업데이트를 위해 기상센서, 부속품들 및 노트북을 연결한 모습 112

그림 86. Anemoment 사의 홈페이지에서 최신 펌웨어 다운로드 위치 113

그림 87. TriSonica User Application 실행 화면 114

그림 88. TriSonica User Application의 Serial Port Setup 완료 화면 115

그림 89. TriSonica User Application에서의 펌웨어 업데이트 순서 116

그림 90. TriSonica User Application에서의 펌웨어 파일 업데이트 모습 116

그림 91. Tera Term 라이센스 동의 119

그림 92. Tera Term 설치 폴더 지정 119

그림 93. Tera Term 설치 요소 설정 120

그림 94. Tera Term 설치 언어 설정 120

그림 95. Tera Term 시작 메뉴 폴더 설정 121

그림 96. Tera Term 설치 추가 설정 121

그림 97. Tera Term 설치 준비 완료 화면 122

그림 98. Tera Term 설치 완료 화면 122

그림 99. USB Mini 5pin 케이블 123

그림 100. 기상센서 데이터로거 컨트롤 보드 모습 124

그림 101. 기상센서 데이터로거에 USB Mini 5pin 케이블 연결 모습 124

그림 102. 기상센서 데이터로거와 노트북 간 USB Mini 5pin 케이블 연결 모습 125

그림 103. Tera Term의 통신 연결 설정 팝업 125

그림 104. Tera Term의 실시간 관측자료 수신 화면 126

그림 105. 기상센서 데이터로거의 메뉴모드 화면 127

그림 106. 기상센서 데이터로거 Time Option의 Set Time 화면 127

그림 107. 기상센서 데이터로거 Time Option에서 Main Menu로 전환 화면 128

그림 108. 기상센서 데이터로거 메뉴 모드에서 관측자료 수신모드로 전환 화면 129

그림 109. 기상센서 데이터로거의 타이머 배터리 129

그림 110. 배터리 셀 밸런스 측정기 Cellmeter7 130

그림 111. Cellmeter7과 리튬폴리머 배터리의 연결 모습 131

그림 112. 각 셀별 전압 체크 방법 131

그림 113. 각 셀별 현재 전압 및 현재 전압의 비중 132

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무인기 기반의 인공강우 자동시딩 실험 및 활용기술 개발 = Develpment of cloud seeding auto-seeding experiments and utilized technology based on unmanned air vehicle. 1 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
등록번호 청구기호 권별정보 자료실 이용여부
0003077056 551.68 -24-2 서울관 서고(열람신청 후 1층 대출대) 이용가능
0003077057 551.68 -24-2 서울관 서고(열람신청 후 1층 대출대) 이용가능

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