최근, 항공기 개발에 있어 친환경적인 요소가 강조되고 있으며, 그 일환으로 전기식 구동장치(Electro-Mechanical Actuator, EMA)가 유무인 항공기에 다양하게 적용되고 있다. 하지만, 전기식 구동장치는 전통적인 유압구동장치보다 짧은 연구개발 기간으로 인하여 적용하는 전기식 구동장치의 신뢰성을 분석하고 검증하는 것은 중요한 사항이다. 본 논문에서는 고장유형 및 영향분석(Failure Mode and Effect Analysis, FMEA)을 통해 항공기의 전륜 조향용 전기식 구동장치를 구성하는 부품들의 치명도를 분석하였다. 먼저, 전륜 조향용 전기식 구동장치를 구성하는 각 부품들의 기능 분석을 수행하고 고장모드와 그 영향성을 파악하였다. 그리고, RTCA DO-160을 기반으로 전기식 구동장치가 운용되는 환경에 대해 217-Plus와 NSWC-11와 같은 신뢰성 평가문헌과 각종 고장유형 및 영향분석 자료를 사용하여 각 부품의 고장률을 분석하였다. 이후, 기능 분석과 고장률 분석으로 도출된 결과를 통해 위험 우선수(Risk Priority Number, RPN) 분석에 필요한 지수들을 점수화 한 후, 주요 부품들의 위험 우선수를 계산하였다. 최종적으로, 고장유형 및 영향분석을 통해 계산된 위험 우선수를 사용하여 전륜 조향용 EMA에 대한 치명부품을 선정하였다.
Environmentally friendly considerations have recently been emphasized in the context of aircraft development, and as a result, EMAs (Electro-Mechanical Actuators) are being applied to manned and unmanned aircraft for various purposes. However, EMAs have shorter research and development times than traditional hydraulic actuators, and thus, it is essential that their reliabilities be analyzed and verified. In this paper, the criticality of all parts of the EMAs of an aircraft nose-wheel steering assembly was analyzed by FMEA (Failure Mode and Effect Analysis). First, functional analysis was performed on each part, and failure types and effects of corresponding EMAs were identified. In addition, based on RTCA DO-160, the failure rate of each component was analyzed using a reliability evaluation document, such as 217-Plus or NSWC-11, and FMEA data for the environment in which the EMAs were operated. Subsequently, the indices required for RPN (Risk Priority Number) analysis were scored using functional analysis and failure rate results, and then the RPNs of main components were calculated. Finally, the critical components of nose-wheel steering EMAs were selected using RPNs calculated by FMEA.