드론공학개론

책소개

이 책이 속한 분야

기술/공학 > 기계/역학/항공 > 항공/우주공학

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대학교재 > 기술공학 > 기계공학

▶ 이 책은 드론공학개론에 대해 다룬 도서입니다. 드론공학개론의 기초적이고 전반적인 내용을 학습할 수 있도록 구성했습니다.

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저자소개

저자 : 윤용현

저자 윤용현은 공군사관학교를 졸업하고 인하대학교 대학원에서 “무인표적기(target drone)의 공력설계 및 특성”에 관한 연구로 항공공학석사학위를 받은 후 미국 미시시피 주립대학에서 전산유체해석 프로그램인 “EAGLE Code개발에 관한 연구” 로 항공우주공학박사학위를 받았다. 공군사관학교 항공우주공학과 교수로 20여 년을 재직하고 공군대령으로 전역한 후 초당대학교 항공학부에서 항공역학, 비행역학, 항공우주학개론, 드론공학개론 등을 강의하고 있다. 학회 활동으로 한국항공우주학회 이사, 한국전산유체공학회 부회장과 감사, 그리고 한국항공운항학회 부회장 등을 역임하였다. 그 동안 드론관련 연구는 “드론을 이용한 개발 항공기의 조종 및 안정성 연구”를 주로 수행해왔으며, “스마트 무인기 개발 사업”의 운영위원으로 오랫동안 참여해 왔었다.

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목차

제 1 장 드론 시대

1.1 제4차산업혁명과 드론 10

1.2 드론의 이해 28

1.3 드론의 분류 35

1.4 드론 시스템 61

제 2 장 드론 물리량

2.1 물리량의 단위 82

2.2 물리량 알아보기 88

2.3 대기의 주요 물리량 101

2.4 대기의 구분 107

2.5 운동법칙 116

2.6 기상물리 121

제 3 장 드론비행원리

3.1 드론에 작용하는 힘 162

3.2 양력발생이론 170

3.3 날개이론 190

3.4 항력과 추력 218

제 4 장 드론제작 재료 및 구조

4.1 드론제작구조 254

4.2 드론 제작 재료 264

제 5 장 드론시스템 기술

5.1 드론시스템 개발기술 284

5.2 드론핵심 세부 기술 304

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책 속으로

머리말

제4차 산업 혁명시대와 함께 드론이 우리생활 가까이로 성큼 다가왔다. 중력을 거슬러 높고 빠르게 날아오르기만 했던 항공기술이 ICT기술과 인공지능기술을 만나면서 드론을 통해 우리 주변 가까이로 점점 다가오게 된 것이다. 그 동안 항공기술은 “더 높고, 더 빠르게”를 극복하고 “더욱 안전하고 더욱 편리하게”를 지향해 왔었으나 이제는 “보다 스마트하고 보다 함께”하는데 목표를 두고 있다.

기존의 유인항공기가 날던 영역을 무인항공기인 드론이 그 영역을 점차 확장하여 우리 일상으로 파고들어와 가전제품화 되어가고 있다. 마침내 드론 시대를 맞이하게 되었다. 이제 드론산업분야에서 일하게 될 새로운 일자리가 창출될 것이며, 이러한 직업군에서 일하게 될 인재양성이 매우 시급하게 된 것이다.

본 “드론공학개론”은 드론 관련 분야에서 일하게 될 드론 전문인이 되기 위한 입문서다. 입문서이기 때문에 드론에 관련된 기초적인 물리학적 개념을 비교적 간단하고 명료하게 기술하고 이를 표현하는 수학적 언어도 쉽게 설명하려고 노력하였다. 이공학적 기초 지식이 부족한 사람이라도 쉽게 접근하여 기초적인 드론의 이론적 이해와 함께 드론 분야에서 사용하는 기술용어를 쉽게 이해할 수 있도록 설명하였다.

제 1 장 드론 시대에서는 제4차 산업혁명시대의 기술적 키워드들과 드론이 가지는 임무특성, 기술특성, 운영특성, 설계특성들과의 연관성을 들어 드론이 제4차 산업혁명의 아이콘임을 기술하였고, 드론의 분류, 드론 시스템 및 구조, 그리고 드론 산업의 전망 등을 소개하였다.

제 2 장 드론 물리량에서는 드론공학입문서로서 반드시 알아야 할 드론 관련 물리적 기본개념인 물리량들을 소개하였다. 특히 드론이 비행하게 되는 대기물리와 기상특성들을 잘 이해하는 것은 드론 분야에서 일하게 될 전문가로서는 반드시 숙지해야할 기초적인 내용들이다.

제 3 장 드론비행원리에서는 비행체로서 드론의 항공역학 관련 내용들을 소개함으로써 항공역학적 기초개념들을 이해하는데 도움이 될 것으로 생각된다. 드론에 작용하는 힘을 구분하여 가장 중요한 양력이론을 물리법칙을 통해 간단한 수학식으로 나타내 이해를 돕도록 하여 드론의 비행 원리를 파악할 수 있도록 기술하였다.

제 4 장 드론제작 재료 및 구조에서는 비행체로서 드론제작에 필요한 재료 및 구조 특성을 이해할 수 있는 내용들로 드론의 하드웨어를 구성하는데 기초적인 재료 및 구조 공학적 배경 지식을 제공하였다.

제 5 장 드론시스템 기술에서는 드론이 갖는 항공학적 핵심 기술, ICT분야의 핵심 기술, 그리고 자율이동체가 갖는 핵심기술들을 간단하게 소개함으로써 드론이 제 4 차 산업혁명의 아이콘임을 도모하고자 하였다.

집필을 진행하면서 보다 많은 내용들을 소개하고자 하였으나 새로운 산업혁명의 아이콘답게 너무나 다양한 첨단기술들이 융ㆍ복합된 드론 기술을 소개하는 데는 전문지식의 한계를 느꼈음을 독자들에게 고백한다.

2017. 8

미래관에서 저자 윤 용 현

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