Volume 18 Issue 2
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We have presented an ab initio model of the
$2{mu}m$ spectral features of$(H_2)_2$ based on the far-infrared models of McKellar & Schaefer (1991). We have shown that the intensity variations of the$2{mu}m;(H_2)_2$ features depend on the ortho/para ratios of$H_2$ We have discussed the applicability of the variations to the atmospheres of the giant planets for the derivations of the ortho/para ratios. The signal to noise ratios of currently available spectra of the giant planets are not sufficient enough to derive accurate ortho/para ratios of these planets. Observations with longer exposure times and larger telescope apertures are required to obtain better spectra for the derivations of the ortho/para ratios of$H_2$ in the atmospheres of the giant planets. -
경희대학교의 인공위성 관측용 40cm 망원경 시스템을 이용하여 한반도 주변상공에서 관측이 가능한 정지궤도위성 중 6개국의 통신위성 9기와 기상위성 1기를 선정하여 저분산 분광관측을 시도하였다. 그 결과 가시광 영역에서 인공위성 각각의 고유한 분광선 형태가 상호간 현저하게 차이가 있어 보였고 이를 분광선 패턴에 따라 4종류의 그룹으로 분류가 가능하였다 국가별, 임무별로 인공위성의 정밀한 분광선 패턴별 목록화를 위해서는 더 많은 인공위성의 분광관측 데이터가 필요하고 이를 바탕으로 지상 실험실 측정자료와 비교하여 인공위성의 외부 구조체 재질과 색깔을 식별하여야 한다.
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1992년에 발사된 우리별 1호는 고에너지 양성자들이 OBC(On-Board Computer)186의 메모리에 SEU(Single Event Upset)을 일으키는 안쪽 반알렌대(Inner Van Allen Radiation Belt) 를 통과한다. 본 논문에서는 Chi-Square 방법을 이용하여 OBC(On-Board Compute.)186 메모리에서 측정된 SEU 데이터와 NASA/NSSDC의 AP-8 양성자 모델을 비교하여, SEU를 유발하게 되는 문턱 에너지를 추정해 보았다. OBC186위치에서의 양성자 선속을 유도하기 위해서 위성체에 의한 차폐 효과가 고려되었으며 모델의 신뢰성을 높이기 위해 태양 활동이 활발한 기간에 얻어진 데이터들은 제거되었다. 비교 결과 우리별 1호 OBC186 주 메모리의 문턱에너지는
$110{pm}10MeV$ 로 추정 되었다. -
도파관형 건 발진기의 발진주파수 범위와 주파수 안정도는 공진기 치수에 따른 임피던스에 민감하다. 그러므로 HFSS (High Frequency Structure Simulator)을 이용하여 공진기의 치수에 따른 임베딩 임피던스 (embedding impedance)를 계산하였다. 본 논문에서는 주파수 함수를 갖는 Q-band (33 ∼ 50 GHz) 건 발진기의 임베딩 임피던스의 이론적인 결과와 실제 제작한 발진기의 실험측정 결과를 비교하여 이론적 해석의 타당성을 검증하였다. 그리고 본 논문에서 제시한 방법에 의한 이론적 해석만으로 발진주파수 범위를 예상할 수 있음을 확인하였다
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GPS (Global Positioning System)를 이용한 정밀 응용분야에 있어 위성의 궤도력과 지구자전 상수 (Earth Orientation Parameter, EOP)의 정밀도는 매우 중요한 요소이다. 특히, GPS를 이용한 대기강시 등 신속한 정밀자료처리가 요구되는 응용분야는 실시간 또는 정밀하게 예측된 위성의 궤도력과 EOP를 필요로 한다. 이를 위해 IGS (International GPS Service)는 매일 3시, 15시 (UTC)에 IGU (lGS Ultra Rapid Product)를 생성하여 서비스하고 있다. IGU는 48시간의 정밀 궤도력과 EOP로 구성되어 있는데, 처음 24시간은 관측한 데이터를 처리하여 산출하고 다음 24시간은 예측을 통해서 산출한 값으로 이루어져 있다. 본 논문에서는 독자적인 URP (Ultra Rapid Product)를 산출하기 위한 프로세싱 전략을 수립하고 타당성을 검증하였다. 이를 위해 32개 IGS 관측소의 48시간 관측 자료를 처리하여 URP를 산출하고, 그 결과를 IGS에서 제공하는 여러 정밀 궤도력 및 EOP와 비교하였다.
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1995년에 발사된 무궁화위성 1, 2호기 REA 추력기에 대한 성능을 지상국에서 측정된 추적데이터를 이용하여 추정하였다 추정에 사용된 추적데이터는 1999년 말에서 2000년 초에 측정된 값들을 사용하였다. 추정을 위해 사용된 기법은 일반적으로 널리 알려진 최소자승추정 법(Least Square Estimation)방법이며 궤도추정과 병행해서 추력기의 작동에 의해 발생하는 기동속도변화를 추정하도록 구성하였다 추력기 성능 추정 결과 무궁화위성 1호기 REA의 경우에 계획치 대 획득속도변화의 비율이 온펄스 모드의 경우 64%로서 상당히 많은 성능감소가 있었음을 알 수 있었으며 무궁화위성 2호의 경우는 5년 이상의 임무를 수행했음에도 불구하고 100%에 이르는 상당히 양호한 성능을 유지하고 있음을 밝힐 수 있었다
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태양의 극자외선 복사를 연구하기 위한 인공위성 탑재용 소형 극자외선 태양망원경의 공학 모형을 설계하였다. 극자외선 태양망원경은
$584.3AA$ (He I)과$629.7AA$ (OV)의 두 파장대역에서 태양을 관측하기 위한 목적으로 설계되었다. 광학계는 Ritchey-Chr 샤두 방식이고, 망원경의 유효구경과 유효 초점 거리는 각각 80mm, 640mm이다. 회전 필터 휠을 사용하여 He I과 OV 방출선을 관측할 수 있도록 하였다. 검출기의 MCP (Microchannel Plate)는 채널 길이 대 직경의 비가 40:1인 Z-stack 타입이고, photocathode로서 KBr이 MCP 초점면에 코팅되며, MCP와 CCD는 fiber optic taper로 연결되도록 디자인하였다. 광학계 설계에 대한 분석은 광학계산용 상용 소프트웨어를 이용하였다. -
본 논문에서는 아리랑 2호가 운용될 궤도의 우주방사능 환경 및 total ionizing dose(TID) 영향에 대하여 분석하였다. 포획된 양자의 경우 SAA(South Atlantic Anomaly) 지역에 집중되어 있음을 알 수 있었으며, TID에 영향을 미치는 우주 방사능은 포획된 양자 및 전자와 태양양자임을 알 수 있었다. 저 에너지 입자는 알루미늄 차단 구조물을 이용하여 방사능 영향을 효과적으로 차단할 수 있음을 알 수 있었으나, 고 에너지 입자의 경우 구조물의 두께를 증가하여도 방사능 영향을 효과적으로 차단할 수 없음을 알 수 있었다. 아리랑 2호의 임무수명기간 동안 전자부품에 계속적으로 피폭되는 전체 방사량을 알루미늄 차단두께의 함수로 나타내었으며, 이 값들은 아리랑 2호의 전자부품의 선택기준 및 위성체 또는 구성품의 구조물 두께를 설정할 수 있는 기준으로 제시하였다.
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본 논문에서는 아리랑 2호가 운용될 궤도의 우주방사능 환경 및 single event 영향(SEE)에 관하여 분석하였다. 위성체 외부 및 내부 방사능 환경으로서 지구 자기장 내부에 포획되어 활동하는 포획된 양자, 태양 및 태양계 외부에서 전달되는 SEP(solar energetic particle) 및 GCR(galactic cosmic ray)고 에너지 입자에 대하여 양자와 중이 온으로 구분하여 그들의 스펙트럼을 분석하였다. 아리랑 2호 전자소자로 사용 예정인 Intel 계열 80386 마이크로 프로세서 CPU에 대한 SEU 및 SEL발생률을 추정하였다. 분석결과, 정상적인 조건에서 포획된 양자나 고 에너지 양자에 의한 SEU 영향은 아리랑 2호 위성이 운용되는 3년동안 발생하지 않을 것으로 추정된다. 반면에, GCR 중이온에 의한 SEU 발생은 운용 중에 수차례 발생할 수 있는 것으로 추정되었다. 아리랑 2호는 탑재 소프트웨어의 프로세서 CPU오류 감지기능을 이용하여 SEU발생에 대처할 수 있는 시스템 레벨의 설계를 반영하고 있다.