저궤도 위성의 ESD 설계 및 해석도구

ESD Design and Analysis Tools for LEO SAT

본 논문에서는 정전기 방전의 문제에 대한 우주 플라즈마 환경과 정전기 방전에 따른 영향을 간략하게 소개하였고, 위성시스템의 정전기 방전에 대비한 설계기술 문서의 고찰, 주요 정전기 방전 해석도구, 해석을 위한 모델링 기술 및 유럽에서 개발하고 있는 SPIS 프로그램에 대하여 소개했다. 우주의 플라즈마 환경에서 위성시스템에 대한 정전기 방전의 문제는 시스템 개발초기에 신중하게 다루어져야 한다. 이는 시스템의 목적, 구성, 전원 및 궤도환경에 따라 결정되어야 하며 시스템 설계 및 운용환경에 적합하게 적용되어야 한다. 위성체의 충전현상은 플라즈마를 구성하고 있는 전자나 양자 이온에 의한 전기적 전하의 축적으로 이것은 위성체에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 위성시스템 설계를 위하여 정확한 이해가 요구되며, 이러한 이유로 미국과 유럽에서는 우주충전과 관련한 포괄적인 연구를 수행하고 있다.

In this paper, the electrostatic charging and discharging mechanism, and its effects in space plasma environment are reviewed and the system design control documents, ESD analysis tools and modelling techniques, and the SPIS program in Europe are introduced. A design of the satellite system against the electrostatic discharge (ESD) effects in space plasma environments is carefully taken into account at the early stage of development. In a view of the space system design, it really depended on the mission of system, electrical and mechanical configuration, system operation, and orbit condition. Behavior of the electrons and the ions in those environments may be occurred the sever problem to the satellite operation. So it is carefully understood for implementation of the satellite system. By this reason, the space environments and its effects have been comprehensively studied in U.S.A and Europe.