Volume 22 Issue 1
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Jung, Tae-Hyun;Rhee, Myung-Hyun;Roh, Duk-Gyoo;Kim, Hyun-Goo;Sohn, Bong-Won 1
한국우주전파관측망(Korean VLBI Network: KVN)은 우리나라 최초의 초장기선 전파간섭계로 새로운 천문우주 연구 분야 및 측지, 지구물리 등의 연구를 위하여 3기의 21m 최첨단 밀리미터파 전파 안테나를 이용하여 우주를 바라보는 새로운 영역을 개척할 예정이다. 전파간섭계의 성능은 안테나 배열 및 관측 대상 천체의 적위, 그리고 천체와 크기 및 형태에 따른 의존성이 매우 크다. 본 연구는 현재 설정되어있는 KVN관측소 및 시스템 자료를 근거로 단일 점광원, 다중 점광원, 원형광원 2개, Cygnus A의 5개 모델 영상에 대하여 가상관측을 수행하였다. 적위에 따른 KVN의 UV 궤적 분포로부터 가장 이상적이라고 여겨지는 적위 60도인 천체에 대하여 22GHz의 관측 파장으로 12시간 동안 가상관측을 수행하여 얻어진 UV데이터를 가지고 간섭계 표준 영상처리를 하였다. 그 결과 22GHz에서 예상되는 KVN의 빔 크기에 의해 분해가 되지 않는 모델들의 RMS 대비 최대밝기 강도(Jy/Beam)가 대략 점광원의 징우 l0000:1, 지름 6mas(milli arcsecond) 원형 광원의 경우 5000:1 정도로 매우 높은 반면, 빔 크기보다 큰 모델에서는 115:1 및 34:1정도로 현저하게 감소하였으며 영상의 복원 정도도 이와 같은 결과를 보였다. 이것은 KVN이 상대적으로 적은 기선의 개수로 인하여 UV평면을 충분히 채우지 못하며, 동시에 짧은 기선이 부족하여 넓은 분포를 가지는 천체들에 대한 영상화능력이 떨어지기 때문이다. 그러나 각 모델과 CLEAN 영상과의 픽셀 좌표비교에서는 12mas 원형광원을 제외하고는 정확하게 일치함을 보였다. 그러므로 KVN의 주요한 관측 대상은 콤팩트한 천체들이 적당할 것이며, 이러한 천체들에 대하여 KVN은 위치측정에 우수한 성능을 보였다. -
Han, Jeong-Yeol;Kim, Sug-Whan;Kim, Geon-Hee;Han, In-Woo;Yang, Sun-Choel 13
지상 및 우주 천체 망원경용 비구면 반사경면 초기 제작공정에는 고정입자 휠을 사용하는 연삭이 있다. 본 연구에서는 매 연삭 가공 이전에 설정한 목표 표면조도를 달성할 수 있도록 입력 연삭변수들을 결정하고, 표면 가공오차를 추적하며 , 가공 경과시간을 최소화하는 새로운 연삭공정을 개발하였다. 특별히 이 공정 기법은 이전 연삭 가공 작업시 까지 수집된 입력 변수 및 가공 결과 표면조도 자료를 다 변수 회귀분석 방법에 대입하여 목표 표면조도에 따른 최적 연삭가공 입력변수를 매 가공 작업 시 진화적으로 제시하는 지능형 공정 조절 능력을 갖추고 있다. 개발된 공정기법과 초정밀 컴퓨터 수치제어 연삭기를 사용하여$96.1\~65.0nm(Ra)$ 범위 의 목표 표면조도를 갖는 제로듀어 소재에 대하여 10회 가공 실험을 수행 한 결과$ 의 가공 정밀도를 달성하여, 지능형 연삭공정의 효율을 입증하였다. 이러한 연구결과는 천체망원경용 반사경면 연삭 가공 시 정성적 경험에 의존하여 가공하는 기존 기술을 극복하고 정량적 수치 모형에 의하여 가공소요시간 최소화 및 나노미터 급 표면조도를 달성하는 진화형 공정 최적화 기술의 확립이라는 의의를 가지고 있다.=-0.906{\pm}3.38(\sigma)nm(Ra)$ -
Lee, Woo-Kyoung;Yoo, Sung-Moon;Park, Sang-Young;Choi, Kyu-Hong;Chang, Young-Keun 21
본 연구에서는 타원궤도상에서 위성의 편대비행을 유지하기 위하여 필요한 포기조건을 결정하고자 한다. 타원궤도일 경우 Hill 방정식으로는 위성간의 상대운동을 기술할 수 없기 때문에, Hill 방정식의 초기조건에 비선형성과 이심률에 대한 보정을 하여 얻은 새로운 운동방정식을 사용했다. 편대비행에서 상대적 거리를 유지하기 위하여 주위성과 부위성의 평균각속도를 일치시키는 구속조건을 이용했다. 이 구속조건은 J2 섭동항을 고려한 것이므로, 이 구속조건을 만족하는 편대비행의 초기조건은 타원궤도에서의 위성편대비행을 유지하는데 잘 적용될 수 있다. 타원궤도에서의 상대운동방정식 초기조건에 J2 섭동을 고려한 구속조건을 적용할 때, 이심률이 0.05 이하이고 위성간의 상대거리가 0.5km 정도인 경우만이 주기적으로 일정하게 간격이 유지되는 결과를 얻을 수 있다. 따라서 이심률이 크지 않은 타원궤도에서는 평균각속도 일치의 구속조건을 사용하여 위성간의 상대거리를 유지할 수 있었다. 이러한 결과를 이용하여 타원궤도에서의 위성편대비행을 위한 효율적인 초기조건을 제공할 수 있고, 위성편대비행의 운용에 있어서 비용을 절감할 수 있는 방법을 제시할 수 있다. -
Kim, Su-Jeoung;Moon, Byoung-Young;Chang, Young-Keun;Oh, Hwa-Suk 35
This paper addresses the design and analysis results of a 2-axes magnetometer for attitude determination of small satellite. A low-cost and efficient 2-axes fluxgate magnetometer was selected as the most suitable attitude sensor for LEO microsatellites which require a low-to-medium level pointing accuracy. An optimization trade-off study has been performed for the development of 2-axes fluxgate magnetometer. All the relevant parameters such as permeability, demagnetization factor, coil diameter, core thickness, and number of coil turns were considered for the sizing of a small satellite magnetometer. The magnetometer which is designed, manufactured, and tested in-house as described in this paper satisfies linearity requirement for determining attitude position of small satellites. On the basis of magnetometer which is designed in Space System Research Lab. (SSRL), commercial magnetometer will be developed. -
Kim, Su-Jeoung;Kim, Sun-Ok;Moon, Byoung-Young;Chang, Young-Keun;Oh, Hwa-Suk 47
This paper addresses development of the ultra-light analog sun sensors for small satellite applications. The sun sensor is suitable for attitude determination for small satellite because of its small, light, low-cost, and low power consumption characteristics. The sun sensor is designed, manufactured and characteristic-tested with the target requirements of${\pm}60^{\circ}$ FOV (Field of View) and pointing accuracy of${\pm}2^{\circ}$ . Since the sun sensor has nonlinear characteristics between output measurement voltage and incident angle of sunlight, a higher order calibration equation is required for error correction. The error was calculated by using a polynomial calibration equation that was computed by the least square method obtained from the measured voltages vs. angles characteristics. Finally, the accuracies of 1-axis and 2-axes sun sensors, which consist of 2 detectors, are compared. -
현재 추진 중인 국제우주정거장 우주실험장비 개발에 대비하여 한국항공우주연구원에서는 우주 활용을 위한 데이터인터페이스를 조사/분석하였고, 이를 국제우주정거장 (ISS; International Space Station)의 데이터인터페이스 시뮬레이터에 적용하여 설계 및 제작을 완료하였다. 본 논문에서는 우주활용을 위한 국제우주정거장 데이터인터페이스 시뮬레이터 개발의 설계/구현에 관한 내용을 설명한다. 국제우주정 거장 데이터인터페이스 시뮬레이터는 실험장비, 탑재체, 주거 시설 등 국제우주정거장으로 데이터를 송수신하는 장치에 대한 모의 실험을 위한 장비로 범용적인 유인 우주 실험장비를 개발하는데 활용하기 장비이다. 또한 추후 탑재모듈 개발 시 GSE (Ground Station Equipment) 개발을 위한 초기연구로써의 의의도 있으며, 향후 개발될 우주실험 장비의 국제우주정거장과의 호환성 시험에도 활용 가능하다.
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본 연구에서는 예비 중등교사들을 대상으로 '계절 변화의 설명'에 대한 대안 개념과 그 개념에 영향을 주는 요소들을 조사하였다. 본 연구에 참여한 예비교사는 대학교 과학교육학부 2학년 23명, 3학년 23명, 그리고 4학년 28명으로 총 74명이다. 자료 수집은 지필 검사와 개별 면담을 통해 이루어졌다. 연구 결과, 예비 중등교사들은 계절변화 설명에 대한 과학적 개념과 불일치하는 대안 개념들을 가지고 있었으며, '거리 이론'이 그들의 설명에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 예비 중등교사들이 갖는 '계절변화'의 대안개념의 구조와 근원을 알아보기 위하여 그 개념들을 형성하는 틀 이론과 특정 이론을 집중적으로 탐색하였다. 끝으로 연구 결과와 관련된 예비 교사교육에의 시사점을 논하였다.