|||| [[파일:launch.gif.gif|width=100%]] || |||| [[새턴 V 로켓]] || ||||[[파일:CzyhmD-UkAAzDnS.jpg|width=53%]] [[파일:external/b2a700ea488d88ebc258c69adb8df9c5e64672f64baa107cbddf6758ea43c3a5.jpg|width=45%]]|| || [[H-II Transfer Vehicle|HTV-X 보급선]] || [[SR-71|SR-71 전략정찰기]] || [목차] {{{+2 '''[[항공]][[우주]][[공학]]''' [[航]][[空]][[宇]][[宙]][[工]][[學]] Aerospace Engineering 航空宇宙工学 航空航天工程 Аэрокосмическая техника}}} [clearfix] == 개요 == >'''항공학은 [[산업]]도 [[과학]]도 아니었다. 그것은 [[기적#s-2|기적]]이었다.''' >'''Aeronautics was neither an industry nor a science. It was a miracle.''' >---- >[[이고르 시코르스키]][* 미국의 방위산업체 [[록히드 마틴]]의 자회사인 [[시코르스키]]의 창립자. [[헬리콥터]]를 비롯한 [[회전익기]]의 이론 증명 및 개발에 큰 발자취를 남긴 [[선구자]]로 평가받는다.] [[항공기]]와 [[우주선]]을 다루는 [[공학]]의 한 분야. 사실 [[항공기]]와 [[우주선]]은 학문을 적용하는 대상이 달라질 뿐이지 뿌리라고 볼 수 있는 기계공학 또는 전자공학과 아예 구분되는 별도의 학문은 아니다. 하지만 이 분야가 가지는 특수성 때문에 [[기계공학]]과 [[전자공학]]에서 갈라져 나와 하나의 [[학제간 연구]] 형식의 새로운 분야를 만든 것이다.[* 비슷하게 파생한 학문의 예로 [[자동차공학과]]를 들 수 있다.] == 명칭 == 오늘날에는 Aerospace Engineering이라는 명칭을 제일 많이 사용한다.[* 그러다 보니 많은 사람들이 [[NASA]]를 National AeroSpace Agency로 잘못 알고 있지만, 사실 NASA는 National Aeronautics and Space Administration이다.] * 항공학 (航空學) Aeronautics * 항공공학 (航空工學) Aeronautical Engineering * 우주발사체학 (宇宙發射體學) Astronautics / Cosmonautics * 우주발사체공학 (宇宙發射體工學) Astronautical Engineering * 항공우주공학 (航空宇宙工學) Aerospace Engineering / Aeronautics and Astronautics == 분야 == === [[기계공학]] === [include(틀:기계공학)] ==== 유체역학 ==== [include(틀:유체역학)] 항공기를 다루는 일이 많다 보니 [[유체역학]](Fluid Dynamics), 그 중에서도 [[역학|공기역학]](Aerodynamic)을 깊게 다룬다. 그래서 의외로 항공 이외에도 응용 분야가 제법 넓다. 빠른 속도로 달리는 [[자동차]]들[* 특히 [[슈퍼카]]나 경주차.]은 옛날에는 그저 만들기 쉬운 형태나 그냥 멋들어진 형태로만 설계되었으나 [[오일 쇼크]]를 겪으면서 기름 값이 뛰기 시작하자 각 자동차 회사들은 항공우주공학에서 주로 다루던 공기역학 이론들을 끌어와 자동차의 외형을 설계, 공기저항을 줄여 자동차들의 연비를 높였다.[* 그래서 60-70년대에는 미학적 감성을 강조한 곡선 디자인의 차라 많았지만 80년대 들어선 전세계 모든 차량들이 각디자인이 된 이유다. 겉보기엔 공기역학적으로 불리할 것 같으나 당시 컴퓨터 디자인 등 최신 기술이 집약된 첨단 그 자체였다. 실제로도 당시 [math(C_d)]값은 준수한 수준이였다.] 과거에는 이러한 공기역학이 [[물리학]]의 한 갈래였으나, 현대 물리학은 주로 [[양자역학]] 같은 미시 세계에 대한 연구에 주력하는 동시에, 공기역학의 경우 과학적으로 다룰 수 있는 것은 이미 상당한 수가 다루어졌다. 따라서 현시대에서 공기역학은 실질적으로 과학이 아닌 공학의 관점에서 연구가 진행되고 있다. 즉, 완벽한 모델보다는 실제 현상을 '모사'할 수 있는 모델 개발과, 더 정확한 해석을 위한 수치적 모델 개발, 비행체들의 해석, 소음 해석 등을 수행하는 것이 주요 연구 분야이다. 이러다보니 자연스레 공기역학은 (그중에서도 특히 external flow를 다루는 공기 역학은) 항공우주공학의 한 갈래로 자리잡는 추세다. 물론 항공우주공학이 공기에 관한 연구만 한다고 생각하면 큰 오산이다. 항공기나 우주선은 엄청나게 다양한 시스템들이 복잡하게 얽혀 있어 항공우주공학이 다루는 분야도 발이 제법 넓다. * [[전산유체역학]] (電算流體力學, Computational Fluid Dynamics) 유체는 단일 기체로 가정되어 해석되는 경우가 대부분이나, 특수한 경우 화학종 및 화학 반응을 고려하여 해석되는 경우도 있다. * 공력음향학 (空力音響學, Aeroacoustics) 항공기 및 [[로켓]] 등의 소음에 관한 [[음향학]]적 연구이다. * [[양자역학]] (量子力學, Quantum mechanics) - 복사 해석 재진입 비행체, 우주 발사체 플룸으로 인한 heating을 해석하기 위해 양자역학과 연계되어 복사 해석이 진행된다. * 최적설계 (最適設計, Design optimization) 좋은 공력 특성을 위하여 다양한 최적 설계 기법과 연계되는 경우가 많다. ==== 구조역학 ==== [[구조역학]](構造力學, Structure Mechanics)은 비행체의 뼈대와 같은 [[구조물]]들이 다양한 하중을 받는 상황에서도 어떻게 견디는지 살펴보는 분야. 특히 최근에는 복합재와 같은 소재에 관한 연구도 많이 다룬다. 또한, 단순히 구조물 자체만 다루는 것이 아니라 공기역학적인 힘에 의해 구조물이 변형되면 그 변형된 형상 때문에 다시 공기역학적인 힘이 변화하는 상호작용을 연구하는 공력-구조 연계해석이나 공탄성해석(이건 공기역학-구조역학-진동역학 3콤보)과 같은 내용을 다룬다. ==== 공탄성학 ==== 공탄성학(空彈性學, Aeroelasticity)은 항공기 기체 구조의 탄성 변화와 구조에 작용하는 공기력 하중의 상호 작용을 연구하는 학문이다. 공력에 의해 구조물이 변형되는 현상을 고려하여 유동 해석을 한다. 주로 aspect ratio가 큰 구조물에 대하여 공탄성 해석을 진행한다. (비행기 날개, 풍력 터빈, 헬리콥터 로터 블레이드 등) 일반적으로 구조 해석은 계산이 간단하고 잘 발산하지 않으므로 더 어려운 난이도를 가지는 [[CFD]]를 전공하는 곳에서 공탄성 해석을 진행하는 경우가 많다. 다만 CFD를 하는 곳에서 공탄성 해석을 진행할 경우 간단한 beam model을 사용하여 구조 해석을 하는 경우가 많다. (Euler beam, Timoshenko beam) === [[전자공학]] === [include(틀:전기전자공학)] ==== 제어공학 ==== 항공기의 제어(制御)에 관한 내용이 주를 이룬다. 항공기는 비행시 다양한 공기힘에 의해 자세가 바뀌면 그에 따른 반응도 바뀌므로, 이것을 어떻게 제어할지에 대해 다룬다. 보통 제어시스템은 [[소프트웨어]]와 전자시스템이 동반되다 보니 은근히 [[전자공학|전기전자]] 쪽과 연계되는 경우도 있다. 또한 항공기의 항법과 관련된 것도 주로 여기서 다룬다. 특히 최근에는 항공기에 제어용 컴퓨터가 필수로 들어가는 데다 [[무인기]], 무인 우주선이 늘어감에 따라 제어공학의 중요성도 커져가고 있다. ==== 정보통신공학 ==== [[IT]]의 바람은 항공업계에도 불어닥치고 있다. 날이 갈수록 신항공기를 개발하는 데 드는 돈에는 당장 눈에 보이는 항공기 몸체를 개발하는 것 못지 않게 그 안에 들어가는 소프트웨어를 개발하는 데에도 엄청난 돈이 드는 시대가 되었다. 또한 항공기 개발에 필요한 각종 설계 및 해석용 소프트웨어 개발도 제법 돈이 되기도 한다. 여기에 항공기용 전자장비(항전장비, Avionics)도 도리어 다른 IT 시장의 기술이 접목되는 상황에 이르렀다. 또한 [[인공위성]]을 이용하여 [[통신]] 서비스를 제공하는 [[시스템]]을 필두로 최근 각광받고 있다. 최근 [[일론 머스크]]가 CEO로 있는 [[SpaceX]]사의 [[스타링크]] 서비스가 대표적인 접목의 예시. ==== 항전공학 ==== 항공전자공학(航空電子工學, Avionics) [[항공전자]]의 연구 분야로, 항공, 우주의 비행, 미사일용 전자기기 장비에 관한 연구이다. === [[화학공학]] === ==== 추진공학 ==== 추진공학(推進工學, Propulsion Engineering)은 말 그대로 비행체가 앞으로 나가는 데 필요한 추진시스템에 관한 것으로, [[제트 엔진]]과 [[로켓 엔진]] 같은 분야를 다룬다. 이것들도 결국 공기의 힘을 이용하므로 공기역학과 비슷해 보이지만, 공기역학과는 달리 높은 온도나 다양한 화학반응을 동반한 해석과 실험을 한다. 물론 [[열역학]]도 필수. 특히 로켓 엔진 연구자들 중에는 아예 학위를 박사까지 '''[[화학공학]]'''으로 받고 로켓 만드는 이들도 있다. 로켓의 초창기부터 화학공학의 지식은 [[기계공학]] 못지 않은 중요한 분야여서 많은 화공 엔지니어들이 연구에 동원되었고, 많은 이들이 목숨을 잃기도 했다. 잘 알려진 희대의 로켓천재 [[베르너 폰 브라운]]의 로켓 동아리에서도 비록 대부분은 기계/항공/전자 전공이었지만 베르너의 동생 마그누스 폰 브라운 등 화학공학 전공자들이 여럿 포함되어 있었고, [[우주왕복선]]의 [[SRB]] 제작사인 모턴 타이오콜은 초창기에는 화공 회사였다. [[우주비행사]]들 역시 화학공학 전공자들이 은근히 있다. * 로켓공학 (Rocketry) 추진공학 중에서도 특히 로켓 엔진에 관한 심도있는 연구를 한다. === [[산업공학]] === 또한 최근에는 위의 전통적인 연구와 더불어 [[산업공학]](產業工學, Industrial Engineering)적인 색채를 띄는 체계공학(體系工學, System Engineering)도 많이 접목되고 있다. 이는 항공기 및 우주선이라는, [[F-35|복잡한 시스템이 서로 연계되어 있는 큰 시스템(체계)를]] [[F-35/개발과정|어떻게 최대한 삽질하지 않고]] '''잘''' 개발할지 연구하는 학문. == 관련 문서 == === [[항공우주공학과]] === [[항공우주공학과]] 문서 참조. 사실상 항공공학과 우주공학이 합쳐진 학과로, [[기계공학과]], [[전기전자공학과]], [[정보통신공학과]] 등이 합쳐진 [[학제간 연구]] 분야로 볼 수 있다. 추진공학 쪽으로는 [[화학공학과]]과도 관련이 크고 구조 관련으로는 [[재료공학]]도 관련이 있다. 다른 공학과와 차별되는 점이라면 [[공기]]에 대한 [[유체역학]]을 배운다는 점이다. 기본적인 유체역학이나 물, 기름과 관련된 유체역학은 다른 과에서도 배우지만, 아음속-초음속 공기 속에서의 형상에 따른 공기역학은 항공우주공학과를 차별화하는 특징이다. [[제어공학]]도 비행체의 3축 제어 위주로 배우게 된다. === 관련 기구 === [include(틀:우주기구)] [include(틀:21세기의 우주 개발)] === 관련 자격/면허/시험 === * 항공기사 * 항공기체기술사 * 항공기관기술사 === 관련 정보 === * [[항공 우주 관련 정보]] * [[항공기 관련 정보]] === 관련 인물 === * [[이고르 시코르스키]] * [[콘스탄틴 치올코프스키]] * [[베르너 폰 브라운]] * [[세르게이 코롤료프]] * [[첸쉐썬]] * [[와카타 고이치]] * [[모리 마모루]] * [[닐 암스트롱]] * [[버즈 올드린]] * [[마이클 콜린스(우주비행사)]] === 관련 문서 === * [[우주선]] * [[항공기 동호인]] * [[우주덕]] * [[한국항공우주학회]] * [[한국추진공학회]] == 기타 == * 우주공학을 서구권에서는 흔히 Rocket Science라는 별칭으로 '''보통 사람들은 이해할 수 없는 마술같은 것'''의 대명사로 쓰인다. 알고 보면 이해할 수 있는 것들을 가리켜 It's not a rocket science 라고 하는 식.[* 물론 아래 설명되는 항공공학 같은 게 아니라 [[로제타(탐사선)|10년 간의 우주 궤도를 계산해서 날아오는 혜성에 탐사선을 보내는 것]] 같은 일에 빗대어 말하는 것.] * 대형 [[건설]]사업이나 토목사업시 큰 구조물은 바람의 영향을 무시할 수 없는데, 이때 보통 설계에 앞서 모형을 만든 다음 바람을 모형에 직접 불어서 그 영향을 평가한다. 이 바람을 불어주는 시설, 즉 [[풍동]](wind tunnel)도 본래는 항공기 개발을 위해 많이 쓰이기 시작한 물건이다. [[분류:항공우주공학]]