청소년을 위한 교양 항공전자공학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2026년 02월 04일 출간

작품소개

책소개

현대 항공기는 하늘을 나는 컴퓨터라고 불릴 정도로 첨단 전자기술의 집합체입니다. 라이트 형제의 첫 비행에서 시작된 항공기술은 2차 대전 중 레이더 개발을 계기로 전자공학과 결합하며 혁신적 발전을 이뤘습니다. 오늘날 여객기 한 대에는 수백 개의 전자장비가 탑재되어 통신, 항법, 자동비행, 충돌방지 등 모든 비행 과정을 관리합니다. 항공전자공학은 이러한 복잡한 전자시스템들이 안전하고 효율적으로 작동하도록 설계하고 통합하는 학문으로, 기계공학 중심이던 전통적 항공공학과는 차별화된 전문 분야로 자리잡았습니다. 민간항공뿐만 아니라 군용항공, 우주항공, 최근 급성장하는 무인항공기 분야에서도 핵심 역할을 담당하고 있어 그 중요성이 날로 커지고 있습니다.

이 책은 GPS 위성항법시스템이 삼각측량 원리로 정확한 위치를 계산하는 방법부터 레이더가 박쥐의 초음파처럼 전파 반사를 이용해 물체를 탐지하는 원리까지, 복잡한 항공전자 기술을 고등학생도 이해할 수 있는 구체적 사례로 설명합니다. 조종사와 관제탑 간 VHF 무선통신, 난기류를 미리 감지하는 기상레이더, 다른 항공기와의 충돌을 방지하는 TCAS 시스템, 엔진 동력을 전기로 변환하는 발전기 시스템 등 실제 항공기에서 작동하는 핵심 기술들의 작동원리를 상세히 다룹니다. 또한 자이로스코프의 팽이 원리를 이용한 관성항법장치, PID 제어기를 통한 자동비행시스템, 도플러 효과를 활용한 속도 측정 등 물리학과 전자공학의 기본 개념들이 어떻게 항공 분야에 응용되는지 체계적으로 설명합니다.

현재 개발이 활발한 전기항공기와 수소연료전지 항공기, 완전 자율비행을 목표로 하는 도심항공교통, 승객이 비행 중에도 인터넷을 사용할 수 있게 하는 위성통신 기술까지 미래 항공기술의 방향을 제시합니다. 인공지능과 머신러닝이 비행 패턴을 학습하여 최적 경로를 찾고, 빅데이터 분석으로 부품 고장을 미리 예측하는 시스템, 여러 센서 정보를 융합하여 정확한 상황인식을 구현하는 기술들이 실제로 어떻게 구현되고 있는지 살펴봅니다. 또한 GPS 교란이나 사이버 공격으로부터 항공기를 보호하는 보안 기술, 전자전 환경에서 스텔스 기술이 레이더 탐지를 회피하는 원리 등 항공 보안 분야의 핵심 개념들도 함께 다룹니다. 이를 통해 독자들은 현재진행형인 항공기술 발전의 흐름을 이해할 수 있습니다.

24개 챕터에 걸쳐 전개되는 내용을 통해 독자들은 단순히 이론적 지식을 암기하는 것이 아니라, 일상생활에서 접하는 항공 현상들의 과학적 원리를 깊이 있게 이해하게 됩니다. 공항에서 보는 관제탑의 레이더 화면이 어떻게 수십 대의 항공기를 동시에 추적하는지, 악천후 상황에서도 항공기가 안전하게 착륙할 수 있는 ILS 시스템의 정밀한 유도 방식, 조종사 없이도 드론이 자율적으로 비행하는 전자제어 메커니즘 등을 구체적으로 파악할 수 있습니다. 또한 각 기술 분야별 전문가가 되기 위해 필요한 기초 지식과 학습 방향을 제시하여, 항공전자공학 분야로의 진로를 고민하는 학생들에게 실질적인 도움을 제공합니다. 복잡해 보이는 첨단 기술도 기본 물리 법칙과 수학적 원리의 응용임을 깨닫게 되어 과학에 대한 흥미와 자신감을 기를 수 있습니다.

* 이 책은 (주)GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.

목차

1. 항공전자공학의 탄생과 발전
2. 전자공학 기초와 항공 응용
3. 디지털 신호처리의 항공 활용
4. 항공통신 시스템의 원리
5. 레이더 시스템의 작동 원리
6. GPS와 위성항법시스템
7. 관성항법시스템과 센서 기술
8. 자동비행시스템의 구조
9. 비행관리시스템과 컴퓨터
10. 항공기 전력공급시스템
11. 항공기 계측장비와 표시장치
12. 충돌방지시스템과 안전기술
13. 기상레이더와 날씨 감지
14. 데이터링크와 디지털 통신
15. 지상접근 및 착륙 시스템
16. 항공교통관제 시스템
17. 전자전과 항공 보안 기술
18. 항공기 정비와 진단 시스템
19. 무인항공기 전자시스템
20. 위성통신과 항공 인터넷
21. 인공지능과 머신러닝 응용
22. 센서 융합과 통합 시스템
23. 항공전자 시스템 통합 설계
24. 미래 항공전자 기술 전망

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.