Analysis of Reliability Life of EMA System for Aircraft Front Wheel Steering

최근, 전기-기계식 작동기(Electro-Mechanical Actuator, EMA)가 친환경 항공기 부품 중의 하나로써 기존의 유압 구동장치를 대체하기 위한 목적으로 유무인 항공기에 다양한 용도로 적용되고 있다. 하지만, 전기-기계식 작동기를 사용해 온 기간이 전통적인 유압 구동장치보다 상대적으로 짧기 때문에 전기-기계식 작동기의 신뢰성을 검증하는 것은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 항공기의 전륜조향에 사용되는 전기-기계식 작동기의 주요 부품들에 대한 고장률 분석을 통해 전기-기계식 시스템의 신뢰성 수명을 분석하였다. 이를 위해, 항공기 전륜조향 전기-기계식 작동기를 기계시스템인 구동장치와 전기시스템인 제어기로 구분하고, 각 시스템을 구성하고 있는 주요 부품들에 대해 파악하였다. 그리고, RTCA DO-160을 기반으로 전기-기계식 작동기가 사용되는 환경조건을 반영하고, 217-Plus와 NSWC-11과 같은 신뢰성 평가 자료들이 제시하는 이론과 데이타를 적용하여 전기-기계식 작동기의 구동장치와 제어기를 구성하는 주요 부품들의 고장률을 분석하였다. 최종적으로, 주요 부품들의 고장률 분석 결과를 기반으로 평균고장간격(Mean Time Between Failure)을 산출하고 구동장치가 이중화 설계가 적용된 사항을 고려하여 항공기 전륜조향용 전기-기계식 작동기 시스템에 대한 신뢰성 수명을 평가하였다.