1. 개요
항공-기술은 항공우주공학의 핵심적인 영역으로, 비행체의 설계, 제작, 운용 및 제어에 필요한 모든 기술적 요소를 포함한다.[1] 이 기술은 공기역학, 구조역학, 고체역학, 동역학 등 기초 과학 원리를 바탕으로 항공기, 헬리콥터, 로켓, 위성과 같은 복합적인 항공우주시스템을 구현하는 것을 목적으로 한다.[2] 주요 연구 범위는 비행체 기술, 지능, 추진 및 에너지, 우주 시스템, 공기역학 및 구조역학 등으로 구분된다.[1]
항공기술의 발전은 사회 전반에 걸쳐 광범위한 변화를 유도하며 중요한 역할을 수행한다. 무인항공기의 자율비행 기술이나 초소형비행체 개발은 기존의 운송 및 관측 체계를 혁신하며, 제어 시스템의 고도화는 비행체의 안정성과 효율성을 결정짓는 핵심 요소가 된다.[4] 또한 항공기 설계실무와 같은 전문적인 역량은 항공산업기사, 항공기사, 항공정비사와 같은 전문 인력 양성을 통해 산업 현장의 기술적 토대를 형성한다.[3]
이 분야의 기술적 성취는 국가의 우주 탐사 능력 및 항공 산업의 경쟁력과 직결된다. 항공기체, 항공기관, 항공장비 및 항공기제어공학에 관한 정밀한 기술력은 안전한 비행 환경을 조성하고 항공법규를 준수하는 운용 체계를 구축하는 데 필수적이다.[3] 따라서 항공기술은 단순한 이동 수단의 발전을 넘어, 지능 기술과 결합하여 차세대 항공우주 산업의 성장을 견인하는 중추적인 역할을 담당한다.[1]
미래의 항공우주 산업은 무인항공기의 자동비행제어 시스템과 같은 지능형 기술을 중심으로 급격한 변동성을 보일 전망이다.[4] 추진 및 에너지 기술의 혁신과 우주 시스템의 확장성에 따라 인류의 활동 영역은 지구 대기권을 넘어 우주 공간으로 더욱 확대될 것으로 보인다.[1] 이러한 기술적 진보는 새로운 도전적인 연구 프로그램을 창출하며 차세대 인재들에게 지속적인 영감을 제공할 것으로 기대된다.[1]
2. 항공역학 및 비행 제어
항공역학은 비행체가 공기 중에서 움직일 때 발생하는 힘과 그에 따른 운동을 다루는 핵심 분야이다. 항공기를 비롯하여 헬리콥터, 위성, 로켓과 같은 다양한 항공우주시스템은 각기 고유한 동역학적 특성을 지니고 있다.[4] 이러한 특성을 정확히 파악하기 위해서는 비행체의 움직임을 수학적으로 표현하는 비행역학의 수학적 모델링 연구가 필수적이다. 특히 헬리콥터의 비행역학을 모델링하는 연구는 복잡한 회전익의 움직임을 해석하는 데 중요한 역할을 한다.[4]
비행 제어 기술은 비행체의 안정성을 유지하고 원하는 경로로 이동시키기 위한 제어 시스템 설계와 밀접하게 연관된다. 최근에는 무인항공기 (UAV)의 발전과 함께 자율비행 기술 및 자동비행제어 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.[4] 더 나아가 크기가 매우 작은 초소형비행체 (MAV)의 개발 연구 또한 이 영역의 중요한 과제 중 하나로 다루어진다.[4] 이러한 제어 기술은 항공기제어공학과 같은 학문적 토대를 바탕으로 구현된다.[3]
항공우주 분야의 전문성을 확보하기 위해서는 공기역학 및 구조역학에 대한 깊은 이해가 요구된다.[1] 관련 전문 인력을 양성하기 위한 교육 과정에서는 동역학특론이나 고체역학특론과 같은 심화 교과목이 다루어지기도 한다.[2] 또한 국가 자격 체계에 따라 항공기사나 항공산업기사 자격증을 취득하기 위해서는 항공역학을 포함하여 항공기구조, 항공기동력장치, 항공장비 등의 필수 과목에 대한 지식을 갖추어야 한다.[3]
3. 항공기 추진 및 에너지 시스템
항공기의 동력을 생성하고 관리하는 추진 및 에너지 기술은 비행체의 성능과 운용 효율을 결정짓는 핵심 요소이다. 최근 항공 산업은 기후 변화에 대응하기 위해 기존의 화석 연료를 대체할 수 있는 친환경 기술 개발에 집중하고 있다. 이러한 흐름에 따라 전기추진시스템과 같은 차세대 동력원 연구가 활발히 진행되고 있다.
우주 시스템 분야에서는 로켓 및 우주선의 운용을 위한 특수 추진 기술이 요구된다. 우주 환경에서의 효율적인 연료 관리를 위해 가스와 연료를 분리하는 기술이 중요하며, 이 과정에서 표면 장력 소자가 활용된다. 이러한 기술적 요소들은 극한의 환경에서도 추진 시스템이 안정적으로 작동하도록 돕는다.[1]
항공 분야의 전문 인력을 양성하기 위한 교육 과정에서는 항공기관과 항공기동력장치에 관한 심도 있는 학습이 이루어진다. 항공기사나 항공산업기사와 같은 국가 기술 자격 취득을 위해서는 항공역학, 항공기구조, 항공장비 등의 필수 과목에 대한 이해가 선행되어야 한다.[2] 또한 항공정비사 자격 취득을 위해서도 항공기체 및 항공기관에 대한 전문 지식이 요구된다.
4. 항공우주 구조 및 재료 기술
항공우주 구조 및 재료 기술은 비행체의 안전한 운용을 위해 항공기체와 항공기관의 물리적 형태를 설계하고, 외부 하중에 견딜 수 있는 강성을 확보하는 분야이다. 이 영역은 고체역학의 원리를 기반으로 하여 비행 중 발생하는 복잡한 응력과 변형을 해석하며, 공기역학 및 구조역학의 핵심적인 연구 범주에 포함된다.[1] 설계 과정에서는 항공기구조의 안정성을 유지하면서도 기체의 무게를 최소화하기 위한 최적화 작업이 필수적으로 수행된다.
비행체의 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 항공기 설계실무를 포함한 고도의 공학적 접근이 요구된다. 특히 항공기사나 항공산업기사와 같은 전문 자격 취득 과정에서도 항공기체와 항공기구조는 필수적인 시험 과목으로 다루어진다.[2] 최근에는 전통적인 가공 방식에서 벗어나 적층 제조 기술, 즉 3D 프린팅을 활용하여 복잡한 형상의 부품을 제작함으로써 부품의 경량화와 혁신적인 구조 설계를 구현하는 연구가 진행되고 있다.
항공우주 분야의 구조 기술은 우주 시스템의 극한 환경에서도 견딜 수 있는 신뢰성을 목표로 한다. 항공기 동력장치와 같은 핵심 구성 요소는 고온과 고압의 환경을 견뎌야 하므로, 재료의 특성을 고려한 정밀한 구조 설계가 뒷받침되어야 한다. 이러한 기술적 토대는 항공정비사가 수행하는 항공기 기체정비 및 항공기 동력장치 정비 업무의 근간이 되며, 비행체의 전반적인 수명과 안전성을 결정짓는 중요한 요소로 작용한다.
5. 항공우주 시스템 설계 및 검증
담당교수: 이상기
실험실 소개 본 연구실에서는 비행기, 헬리콥터, 위성, 로켓 등 항공 우주시스템의 동역학적인 특성을 분석하고, 제어 시스템 설계에 관한 연구 및 실험을 수행하고 있다.[4] 또한 최근 연구동향에 따라 무인항공기의 자동비행제어 시스템 분야에 많은 시간을 투자하고 있다.[4]
연구분야 - 헬리콥터 비행역학 수학적 모델링 연구 - 초소형비행체(MAV) 개발 연구 - 무인항공기(UAV) 자율비행 연구[4]
연구 분야
연구 분야
Focus Research Areas KAIST 항공우주공학과에서는 현재와 미래의 기술 수요를 충족시키기 위한 다섯 개의 핵심 분야를 선정하여 연구를 수행해 오고 있다.[1] 이를 통하여 높은 수준의 기술 발전과 큰 사회적 임팩트를 이룰 것이고, 나아가 다음 세대 항공우주 분야의 인재들에게 영감을 주고 도전적인 항공우주연구 프로그램을 창출할 것이다.[1]
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) 
2019학년도 교육과정표 - URL 복사 【서식 1】 2019학년도 교육과정표 이수구분교과목번호교과목 명(영문명)학 점(학점-이론-실습)비고전공항공우주공학 전공AE60515고체역학특론(Advanced Solid Mechanics)3-3-0석? 박사공용교과목AE61480동역학특론(Advanced Dynam[2]
6. 항공기술 교육 및 전문 자격
항공우주공학 전공 교육과정은 비행체의 설계와 운용에 필요한 전문 지식을 습득하는 데 중점을 둔다. 학부 및 대학원 과정에서는 고체역학, 동역학, 공기역학, 구조역학 등 공학적 기초를 다지는 교과목을 포함하여 항공기체, 항공기관, 항공역학, 항공장비와 같은 핵심 분야를 학습한다.[2] 특히 석사 및 박사 과정에서는 고체역학특론이나 동역학특론과 같은 심화 교과목을 통해 전문성을 높인다.[2]
항공 산업 분야의 전문 인력을 양성하기 위해 국가 차원의 다양한 자격증 제도가 운영되고 있다. 고용노동부에서 주관하는 항공산업기사는 항공기체, 항공기관, 항공역학, 항공장비를 필수 시험 과목으로 하며, 실기 시험에서는 항공기 기체정비, 항공기 동력장치 정비, 항공기 계통정비 능력을 평가한다.[3] 항공기사의 경우 항공기구조, 항공기동력장치, 항공기제어공학이 필수 과목에 추가되며, 실기 영역에서는 항공기 설계실무를 다룬다.[3]
국토교통부 관할의 항공정비사 자격증은 항공기의 안전한 운용을 위한 정비 전문성을 검증한다.[3] 해당 자격 취득을 위한 필수 시험 과목에는 항공법규가 포함되며, 그 외에 항공기체, 항공기관, 항공역학, 항공장비에 대한 지식이 요구된다.[3] 실기 시험은 항공산업기사와 유사하게 항공기 기체정비, 항공기 동력장치 정비, 항공기 계통정비를 중심으로 진행된다.[3]