제22권4호
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2004년 3월 25일부터 4일 동안 보현산천문대의 1.8m 망원경과 BOES(Bohyunsan Optical Echelle Spectrograph)를 사용하여 AG Vir의 고분산 분광관측을 수행하고, 전위상에 걸쳐 총 59개의 스펙트럼을 얻었다. 쌍성계의 시선속도를 얻기 위하여, 교차상관함수(CCF; Cross-Correlation Function) 와 선폭증가함수(BF; Broadening Function)를 관측된 스펙트럼의 분석에 사용하였다. 이때, 교차상관함수 분석을 통하여 주성의 시선속도만을 얻을수 있었던 반면, 선폭증가함수 분석을 통하여 두 성분별의 시선속도를 모두 구할 수 있었다. 우리는 분광 궤도요소(
$K_1=90.5km/s$ 와$K_2=258.8km/s$ )와 Bell, Rainger, & Hilditch(1990)의 측광학적 해로부터 AG Vir의 절대 물리량을 다음과 같이 산출하였다. 즉,$M_1:1.99M_\bigodot,\;M_2:0.62M_\bigodot,\; R_1=2.21R_\bigodot,\;R_2=1.36R_\bigodot,\;L_1=13.17L_\bigodot$ , 그리고$L_2=3.47L_\bigodot$ . 우리가 구한 각 성분별의 질량과 반경은 Bell, Rainger, & Hilditch(1990)의 값보다 더 크고, 광도 또한 더 밝다. 발표된 모든 시선속도곡선을 재분석한 결과, AG Vir의 시스템 속도는 약${\pm}8km/s$ 의 비교적 큰 편차를 나타낸다. 그러나 이 변화가 Qian(2001)이 제안한 제3 천체의 광시간 효과에 의해 일어난다고 단정 지을 수 있는 근거를 찾을 수는 없었다. -
구상성단 NGC 7006의 거성종족에 따른 성단 중심부의 역학적 세부구조 변화를 알아보기 위해서 VGC 7006의 BV CCD영상에 대해 점광원 함수 측광을 실시하여 4개의 거성종족을 분류한 후 각 종족을 차례대로 제거하면서 ellipse맞추기를 실시하여 성단의 중심으로부터 반경에 따른 타원율과 위치각의 변화를 얻었다. 타원율과 위치각의 전체적인 변화를 살펴보면,
$r_{eff}<3r_h$ 영역에서 타원율은$0.02\~0.06$ 의 변화를 보이며 위치각의 경우는$-10^{\circ}\~+90^{\circ}$ 의 변화를 보인다. 거성종족의 제거에 따른 NGC 7006의 중심부 타원율과 위치각의 변화를 보면,$r_{eff} 인 영역에서 밝은 거성종족을 제거했을 경우 타원율과 위치각의 변화가 각각 $-0.05\~+0.05,-20^{\circ}\~+20^{\circ}$ 로 나타났으며, 수평계열을 제거했을 경우에는 각각$-0.05\~+0.025,-25^{\circ}\~+20^{\circ}$ 로 나타나는 것으로부터 중심부에서는 밝은 거성종족과 수평계열에 의한 영향이 가장 크다는 것을 유추할 수 있다. 또한, 어두운 거성종족에 의한 중심부의 타원율과 위치각의 변화도 확인 할 수 있었던 반면 준거성종족에 의해서는 크게 영향을 받지 않는 것을 확인 할 수 있었다. -
감마선 폭발체는 1973년 처음으로 알려진 후 현재까지 많은 과학자들에 의해 연구되고 있다. 짝은 지속 기간을 가진 감마선 폭발체에 비해 비교적 긴 시간 척도를 가진 잔유휘광의 분광 분석자료는 감마선 폭발체 생성 환경 연구에 중요한 정보를 제공한다. 그러나, 모든 감마선 폭발체에서 모든 영역의 잔유휘광이 관측되는 것은 아니다. 전파나 엑스선 영역의 잔유휘광 관측 불능은 검출기나 광대역 모니터의 한계로 인한 문제로 보고 있으며, 광학 잔유휘광 관측 불능은 광원내부 또는 소속 은하내의 먼지 그리고 성간 매질의 흡수에 의한 것으로 보고 있다. 우리는 이러한 잔유휘광이 관측되지 않은 경우에 대해 의문을 가지고, 광학 관측으로 거리가 정해진 감마선 폭발체의 거리에 따른 에너지 영역별 잔유휘광 개수 분포를 비교 분석해 보았다. 그 결과 우리는 엑스선 잔유휘광이 관측된 감마선 폭발체들이나 광학 잔유휘광이 관측된 감마선 폭발체들의 거리 분포가 같다는 것을 알 수 있었다. 이같은 결과로부터 우리는 광학 잔유휘광이 성간 물질에 의한 소광으로 관측되지 않을 수 있다는 이론은 타당치 못하다는 결론을 주장해 본다.
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천구상에서 빠르게 움직이는 인공위성, 우주잔해물 및 빠른 속도의 지구접근천체 등과 같은 고속이동천체들은 별들을 추적하며 관측한 영상에서 선 형태의 궤적으로 나타나게 된다. 이 논문에서는 이러한 궤적을 검출해내기 위해 개발한 궤적탐지 알고리즘에 대한 소개와, 개발된 알고리즘을 이용한 YSTAR-NEOPAT 영상분석결과에 대해 기술하였다. 알고리즘은 기본적으로 외곽선 추적방법을 이용하였으며, 벌들이 밀집한 곳에서의 검출효율을 높이기 위해 차감영상기법을 사용하였다. 알고리즘의 수행속도 테스트 결과, 궤적탐지에 소요되는 시간은 1초 미만으로 대용량 자료의 실시간 분석에도 사용이 가능한 것으로 나타났다. 또한, 검출 결과를 GIF 영상으로 저장함으로써, 눈으로 직접 확인할 수 있도록 하였다. 총 7,000여 장의 YSTAR-NEOPAT 영상을 분석한 결과, 약 700개의 궤적을 발견하였으며 발견된 궤적들 중 고속이동천체는 시계열 영상에서 여러 장에 걸쳐 연속적으로 나타나는 특성을 이용하여 기타 다른 궤적들과 구별해 낼 수 있었다. 이렇게 발견된 고속이동천체는 모두 인공위성 혹은 우주잔해물인 것으로 나타났으며, 기타 궤적들은 우주선 및 유성인 것으로 분류되었다.
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YSTAR-NEOPAT 탐사프로그램에서는 관측된 영상으로부터 지구접근천체와 소행성 등의 이동천체 후보를 검출하기 위해 두 가지 자동검출 알고리즘을 개발하였다. 영상들의 측광자료를 이용하여 이동천체 후보를 검출하는 측광자료 비교방법과 영상들을 정렬시킨 후 영상간 차감 과정을 통해 이동천체 후보를 검출하는 영상차감방법이 그것이다. 두 가지 알고리즘의 이동천체 후보 자동검출효율을 시험, 비교하기 위하여, YSTAR-NEOPAT자동관측 루틴에 의해 관측된 영상들의 일부를 사용하였다. 시험 영상들의 지역좌표와 등급은 기준목록인 USNO-B1.0의 좌표와 등급에 비교되었으며, 이 과정에서 광시야망원경의 심각한 영상왜곡현상들이 1.5 초각 이상의 정밀도로 모두 보정되는 것을 검증하였다. 두 알고리즘을 시험 영상에 적용한 결과, 측광자료 비교방법을 적용한 경우 1차 후보군들이 과다 검출되었고, 이들로 인해 오검출되는 이동천체 최종후보가 다수 발생하였다. 반면, 영상차감방법을 적용한 경우에는 이동천체 후보의 오검출 비율이 측광자료비교방법을 적용했을 때보다 월등히 감소하였음을 확인하였다. 마지막으로 육안확인 과정을 거친 결과, 측광자료비교방법에 의해 검출된 이동천체 후보의 총개수는 검출문턱값에 따라 각각 60개
$(2.0\sigma)$ , 6개$(4.0\sigma)$ 이며, 육안확인에 의해 실제 이동천체로 분류된 것은 각각 27개와 6개이다. 반면, 영상차감방법에서 이동천체 후보는 모두 34개$(2.0\sigma)$ 와 12개$(4.0\sigma)$ 가 검출되었으며, 이 가운데 육안확인에 의해 실제 이동천체로 분류된 것은 각각 32개와 12개이다. 따라서 YSTAR-NEOPAT영상으로부터 이동천체 후보를 효율적으로 검출하기 위해서는 절대개수측면에서나 검출효율측면에서 측광자료비교방법보다 영상차감방법이 더 적합하다는 것을 확인할 수 있다.15\~20$배가량 높았다.과 립장이 부의 값이어서 소립의 형태를 보였으며 제2주성분은 립장, 립폭, 백립중 등이 정의 값을 나타내어 대립의 계통군들이 포함되며 경도와는 부의 상관을 보여 식미가 양호한 계통군으로 분류되었다. 6. 제1주성분과 제2주성분을 이용하여 군집분석을 한 결과 8개 자식계통군으로 구분할 수 있었으며 scatter diagram에서 제1주성분이 작아지고 제2주성분이 커지는 좌측 상단부에 분포한 VII, VIII군에 속한 계통들이 주로 식미가 높으며 조숙종보다는 중, 만숙종들이 대부분 이였다. 등과 정의 상관을 보였고 과피두께, 경도, 껌성, 씹힘성 등과는 부의 상관을 나타내었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 품질기준을 설정해 보면 저식미 교잡종인 찰옥1호(100)를 표준으로 비교하였을 때 고식미 교잡계인 연농1호, 찰옥4호, 수원45호의 유리당 함량은$6.2\~6.6\%(111\~l18)$ , 립장$8.8\~9.7(99\~109)$ , 립폭$9.8\~10.5mm(111\~l19)$ , 백립중$38.6\~41.9g(113\~123)$ , 아밀로그램의 응집점도$28.2\~30.6RVU(123\~133)$ , 과피두께$34\~41{\mu}m(42\~51)$ , texture 분석의 경도$460\~513(43\~48)$ , 씹힘성$125\~139(51\~57)$ , 껌성$130\~148(49\~56)$ 의 범위에 있었다.운 표면을 보이고, Unitek사의 경우 압흔과 함께 pitting 이 관찰되며, Ormco Stainless Steel의 경우 불규칙한 pitting이 다수 존재했다.수술 시행 시기별의 차이를 보이지 않고 고른 분포를 보였다. 10. 내원한 환자를 순구개열 종류와 Angle씨 분류법에 -
자기폭풍 기간 중에는 서브스톰이 빈번히 발생한다. 그리고 서브스톰이 진행될 때 극지방에는 오로라 제트 전류가 발생하며, 이는 AU 및 AL 지수로 그 강도를 규정할 수 있다. 따라서 AU 및 AL 지수와 자기폭풍의 정도를 나타내는 Dst 지수와의 상관관계를 구해봄으로써 서브스톰이 자기폭풍의 형성에 어떻게 기여하는지 조사할 수 있다. 이를 위하여 월별 누적 AU 지수, 월별 누적
$\mid{AL}\mid$ 지수 값을 구한 뒤, 월별 누적$\mid{Dst}\mid$ 지수와의 상관관계를 구하였다. 그 결과 월별 누적$\mid{AL}\mid$ 지수와 월별 누적$\mid{Dst}\mid$ 지수의 상관관계는 0.60으로 월별 누적 AU 지수와 월별 누적$\mid{Dst}\mid$ 지수의 상관관계 0.28보다 비교적 높게 나타났다. 이는 서브스톰이 자기폭풍의 발달에 기여하고 있음을 의미한다. 한편 IMF가 남쪽을 향할 때 자기권에는 강력한 대류가 형성되어 하전입자를 내부 자기권으로 가속시키므로 자기폭풍을 야기한다는 견해가 있다. 대류를 야기하는 행성간 전기장은$\bar{E}=-\var{V}$ (태양풍 속도)$\times\bar{B}_Z$ (GSM에서 IMF의 Z축 성분)으로 주어지며, 이로부터 월별 누적 행성간 전기장과 월별 누적 Dst 지수 값을 비교해 봄으로써 행성간 전기장의 강화로 인한 자기권 대류가 자기폭풍 형성에 어느 정도 기여하는지를 조사할 수 있다. 여기서 Dst 지수는 태양풍에 의한 동압을 고려한 값이며, 월별 누적 행성간 전기장은 행성간 전기장이 양일 때와 음일때를 구분한 뒤 월별 누적 Dst 지수와의 상관관계를 알아보았다. 그 결과 행성간 전기장이 음의 값을 나타낼 때 구한 월별 누적 행성간 전기장과 월별 누적 Dst 지수와의 상관관계는 0.83이고, 양일 때 월별 누적 행성간 전기장과 월별 누적 Dst 지수와의 상관관계는 0.39로 나타났다. 이것은 IMF가 남쪽으로 향할 때 발생하는 자기권 대류의 강화 역시 자기폭풍의 발달에 중요한 역할을 하고 있음을 보여 준다. -
이 연구에서는 지자기 폭풍의 주상 기간 동안 발생하는 태양풍 동압력 펄스에 대한 통계적 분석을 하였다. 이를 위해 먼저 1997년부터 2001년까지 5년간의 기간으로부터 지자기 폭풍 지수인 Dst 값이 -50nT 이하인 지자기 폭풍을 모두 111개 얻었다. 이러한 지자기 폭풍의 주상기간 동안에 발생한 태양풍 동압력 펄스를 정확히 조사하기 위해 태양풍 자료 뿐만 아니라 지구 저위도 여러 관측소에서 관측된 지자기 수평 성분 H값을 이용하였다. 즉 동압력 펄스가 자기권에 충돌하면 저위도 H 값이 전 지구적인 증가를 보여야 한다는 사실을 이용하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 통계적 결과는 다음과 같다. 첫째, 자기 폭풍 중에 발생하는 H의 증가는 평균적으로 그 크기가 자기 폭풍의 강도와 비례하는 경향을 보인다. 이는 강한 자기폭풍일 수록 강한 태양풍 펄스를 동반한다는 것이다. 둘째로 자기폭풍 중에 발생하는 동압력 펄스의 발생 빈도 역시 자기 폭풍의 강도와 비례한다. 셋째, 동압력 펄스 발생 빈도가 0.4회/hr 이상인, 즉 2.5시간에 1회 이상의 동압력 펄스를 동반하는, 지자기 폭풍은 여기서 다루어진 전체 지자기 폭풍 중 약
$30\%$ 를 차지한다. 2.5시간은 서브스톰의 평균 지속 시간으로 볼 수 있으며, 따라서 자기 폭풍중에 서브스톰이 연속적으로 발생하는 것 만큼 자주 동압력 펄스가 나타나는 자기폭풍이 전체의$30\%$ 라는 것이다. 한편 이러한 동압력 펄스의 기원을 이해하기 위해 먼저 지자기 폭풍 유도체에 대해 조사하였다. 그 결과 여기서 다루어진 지자기 폭풍의 약$65\%$ 가 CME(Coronal Mass Ejection)에 의해 발생되었고 CIR(Corotating Interaction Regions)과 Type II bursts에 의해 발생한 것이 각각 6.3,$7.2\%$ 인 것으로 나타났다. 그런데 CME에 의해 발생된 지자기폭풍 중에서$70\%$ 이상이 그 주상 기간이 CME와 충격파 사이의 공간인 sheath 영역 혹은 CME 앞부분에 해당되는 것으로 나타났다. 따라서 이들 지자기폭풍 주상기간에 빈번히 발생하는 동압력 펄스는 CME와 충격파 사이의 sheath 영역, 그리고 CME 앞부분 영역에서의 빈번한 태양풍 밀도 증가에 기인하는 것으로 보인다. -
K 지수는 특정 지역에서의 지자기 변동을 나타내는 지수로서 3시간마다 결정된다. K 지수를 결정하는 알고리즘은 태양복사의 규칙적인 일변화(Sq)를 결정하는 방법에 따라 다양하다. 그 중에서 FMI 알고리즘은 K 지수를 구하고자 하는 날과 그 전 후의 1일 자료를 포함한 총 3일 동안의 지자기 수평성분(H, D) 측정 자료를 사용하여 태양복사의 규칙적인 일변화(Sq)를 구한다. 그러나 이 알고리즘은 K 지수를 구하고자 하는 날로부터 1일 후까지의 측정 자료가 필요하기 때문에 실시간으로 K 지수를 구하는 경우에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 준실시간으로 K 지수를 구하기 위해 미국 우주환경예보센터(NOAA/SEC)에서 제공하는 과거의 전지구적 지자기 K지수(Planetary K index: Kp)를 검색하여 최근의 Kp지수가 모두 3 이하인 지자기 활동이 조용한 날을 찾고 그 날의 지자기측정 자료를 FMI 알고리즘의 3일치 입력 자료로 사용함으로써 준실시간 K 지수를 구하는 방법을 고안하였다. 이러한 방법을 검증하기 위해 우리는 2003년 1년 동안 한국지질자원연구원에서 운용하는 경주 지자기 관측소의 FLARE+ 시스템으로 측정된 자료를 사용하고 우리의 준실시간 결정 방법을 적용하여 K 지수를 구하고 이를 일반적인 FMI 알고리즘으로 구한 K지수와 서로 비교하였다. 그 결과, 우리의 방법으로 결정된 K 지수는 일반적인 방법으로 구한 K 지수와 잘 일치하였다. 또한 준실시간 결정 방법으로 구한 K 지수를 일본 Kakioka 관측소에서 결정한 K 지수와 비교한 결과 그 상관지수(R)가 0.81 정도로 높음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 한반도 지역에서의 K 지수 변동을 준실시간으로 모니터링 하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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유기재료(organic material)는 위성이나 우주비행체의 열을 조절하고 우주환경에 직접 노출되는 것을 차단하기 위하여 가장 흔하게 사용되는 재료 중 하나이다. 본 논문에서는 지상설비를 이용하여 모사한 우주환경에서 유기재료의 물성변화를 관찰하였다. 대표적인 위성용 유기 열조절 재료 중 하나인 2mil ITO(Indium Tin Oxide) coated aluminized KAPTON을 실험 대상으로 선택하였다. 양성자에 의한 단일 우주환경효과를 실험하기 위하여, 한국 원자력의학원의 MC-50 싸이클로트론(cyclotron)을 이용하여 양성자를 조사(irradiation)하였으며, 조사조건은 지구궤도 주변 최고의 양성자 발생기록인 1972년 8월의 최고치 상황을 적용하였다. 조사에너지는 평균 관측에너지인 30MeV으로 고정하였으며, 등가 조사량은 우주노출 시간 1년, 3년, 5년 및 10년을 기준으로 설정하였다. 분석과정은 인장강도를 측정하여 정량적 물성저하를 확인하였고, 전계방출 전자주사현미경 등으로 결정성변화와 노출표면의 손상을 분석하였다.
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향후 우리나라의 화성 탐사선 개발을 대비하여 B-평면 조준법(B-plane targeting method)을 이용한 최적 궤적 보정 기동(Optimal Trajectory Correction Maneuver, TCM)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 궤적 보정 기동을 설계하기 위하여 요구되는 화성 탐사 임무의 각 단계별 비행 궤적 및 궤도 정보 역시 이 연구를 통해 개발된 알고리즘을 이용하여 산출 할 수 있으며, 관련 정보는 임무 설계시 필요로 하는 최소의 섭동력들을 고려한 상황에서 산출되었다. 항행 단계에서의 탐사선은 다양한 섭동력에 의한 영향 또는 순간 기동의 오차로 기인된 비행 궤적의 오차로 인하여 목표한 위치에 도달하지 못할 수 있다. 따라서 탐사선의 적절한 비행 궤적을 유지하고 목표하고자 한 지점에 정확하게 도달시키기 위하여 도착 행성의 위치에 대하여 설정된 B-평면 좌표계를 이용하여 탐사선의 방향을 조준하여 줄 필요가 있다. NPSOL 소프트웨어를 사용하여 관련 최적해를 도출하였으며 임무동안 수행되는 기동의 총 크기를 최소화 시키도록 목적함수를 설정하였다. 수행되는 기동의 횟수는 설계자가 임의로 설정(
$1\~5$ 회)할 수 있도록 하였으며 그 시기 역시 조정 변수로 설정 할 수 있다. 마지막으로 화성 도착시 설정된 B-평면 좌표의 위치가 최종 구속조건으로 적용되어 최적화 문제를 완성하게 된다. 이 연구를 통하여 지구 출발에서부터 화성 도착, 그리고 임무 수행을 위한 포획궤도에 이르기까지 전반적인 임무 설계 및 해석이 가능하게 되었으며, 항행 단계에서 이루어지는 궤적 보정 기동의 최적 시기 및 크기 또한 분석이 가능하게 되었다. 이 연구를 통하여 개발된 알고리즘을 이용하여 향후 우리나라의 화성 탐사 임무의 설계, 분석이 가능하다. -
본 논문에서는 행성탐사선의 항행해 결정을 위한 동역학 모델을 개발에 대한 내용을 다뤘다. 탐사선이 우주공간을 항행할 때 받는 섭동력으로써, 지구의 비대칭 중력장, 지구의 극축운동, 태양과 달이외의 태양계 행성에 의한 중력, 태양의 의한 상대성효과, 태양복사압 그리고 지구 대기저항에 대한 동역학 모델을 구성하여, 특수섭동론인 코웰 방법에 의거한 탐사선의 궤적 전파기를 개발하였다. 힘 또는 가속도 항으로 표현되는 탐사선의 운동방정식은 아담스 코웰 11차 예측자-수정자 방법에 의해 수치 적분된다. 구성된 전파기를 이용하여 2003년 발사된 화성탐사선인 Mars Express의 실제 임무설계에 사용된 초기궤적요소를 기준으로 임무 궤적을 산출하여 각 섭동력의 영향을 비교해 보았다 이러한 비교는 항행해 결정 시스템의 구성 시 요구 정밀도에 따라 고려해야할 섭동력의 기준을 제시해 주기 때문이다. 또한, 개발된 동역학 모델의 성능시험을 위해 극성 최소 근접거리에서의 위치와 속도를 계산하여 화성 도착여부를 판단하였다. 모의실험을 통해 탐사선의 위치가 화성 작용권구 내에 도달하며 상대속도가 화성에 대한 탈출속도 미만이므로 화성에 포획됨을 확인하였으며, STK(Satellite Tool Kit)를 이용해 산출된 결과와 비교함으로써 본 연구결과가 행성탐사 임무지원에 적합함을 검증하였다.
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이대희;박수종;육인수;남욱원;진호;이성호;한정열;양형석;김동락;김건희;박성제;김병혁;정한 473
대형 적외선 우주 망원경 개발은 한극천문연구원의 중요 전략 목표의 하나로써 이를 성공시키기 위한 다양한 기술적 노력들이 전개되고 있다. 그 일환으로 한국천문연구원과 한국기초과학지원연구원은 정책 협동 과제로 한국기계연구원, (주) 아이쓰리시스템과 함께 우주용 적외선 냉각시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 이렇게 개발중인 우주탑재용 적외선카메라 냉각시스템 시험모델의 광학계를 설계하기 위한 요구 조건을 도출하였으며, 그에 따라$3.8\~4.8{\mu}m$ 적외선 대역에서$15^{\circ}\times12^{\circ}$ 의 시야를 가지며 각분해능이$0.047^{\circ}$ 인 단일 렌즈 카메라 시스템을 설계하였고, 앞으로 더 복잡한 광학계에 대한 기초로 활용하고자 한다. -
CCD 영상센서의 경우 포화 상태를 초과하는 막대한 양의 광자가 조사될 때
$Si-SiO_2$ 접합 면에서 전하가 포획될 순 있으며 이 접합 면에 남아 있는 전하와 관련되어 잔존영상이 보일 수 있다. 이러한 잔존영상은 특히 전면조사 방식의 CCD에서 일어난다. 이 현상이 정밀 측광에 영향을 줄 수 있음에도 불구하고 잔존영상에 대한 정량적인 분석과 보고간 국내에서는 찾아보기 힘들었다. 이에 본 연구에서는 전면조사 방식의 CCD를 사용하는 레몬산천문대 관측자료의 암전자화면에서 잔존영상을 확인하고 잔존영상이 관측에 미칠 수 있는 영향을 분석해 보았다. -
세계 각국은 국제적으로 통일된 시각동기 체계를 따르고 있으며 국가표준시 유지를 위하여 GPS(Global Positioning System)를 활용하고 있다. 현재 국내 GPS 기반 시각동기 연구는 코드데이터와 방송궤도력을 사용하고 있다. 이 연구에서는 보다 정확한 시계오차 추출을 위하여 반송파위상 데이터를 사용하였으며, 방송궤도력 뿐만 아니라 정밀궤도력, 신속궤도력, 그리고 초신속궤도력을 사용하였다. 정밀궤도력을 사용하여 산출된 시계오차를 참값으로 가정하였을 때, 신속궤도력과 초신속궤도력의 경우 약 0.5ns의 정밀도를 나타내었으며, 방송궤도력의 경우는 2ns 이하의 정밀도를 나타내었다.
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본 논문에서는 우주개발 중장기계획에 따라 개발 중인 KSLV-I 우주발사체가 나로 우주센터에서 발사될 경우를 가정하여 확장칼만필터와 Unscented 칼만필터를 통한 실시간 궤적추정 결과를 비교 분석하였다. 이를 위해 가상의 KSLV-I과 관측 레이더 3기를 바탕으로 실제 궤적을 생성하였으며, 관측자료는 실제 궤적에 관측오차를 고려하여 생성하였다. 이에 대해 초기 추정오차가 작은 경우와 큰 경우로 구분하고, 관측주기가 20Hz와 10Hz인 경우로 나누어 각각 두 필터를 적용해서 성능을 비교하였다. Unscented 칼만필터는 확장칼만필터보다 큰 초기 추정오차에 대해 수렴이 빠르고 정확도가 높으며, 느린 관측주기에도 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다.
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본 연구의 목적은 회전안정화 우주비행체 내부에 탑재된 유동질량의 운동을 보다 광범위한 파라미터 영역에 대해 해석하고, 관련 분야에서 활용할 수 있는 적정한 설계 기준을 제공하기 위한 것이다. 문제의 해석을 위해 perturbation 기법을 이용하였고, 그 결과로 파라미터 공간에서의 안정-불안정 영역을 결정할 수 있는 Ince-Strutt 선도를 구하였다. 해석 방법 및 확보된 결과의 적정성을 입증하기 위하여 선도에서 취한 여러 파라미터 값에 대한 수치적 시뮬레이션을 수행하였다. 유동체 운동의 위상평면 분석을 통하여 수행된 해석 과정 및 결과가 적정한 것으로 입증되었으며, 회전 비행체에 탑재된 유동질량의 운동은 파라미터 값의 선택에 따라 여러 가지 형태의 안정-불안정 현상을 유발함을 알 수 있었다.
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태양과 달에 의한 섭동력은 정지궤도 위성 궤도 평면의 수직 방향으로 영향을 미쳐 궤도경사각과 승교점 적경을 변화시킨다. 궤도경사각의 변화는 정지궤도 위성의 직하점 위도를 변화시키며 그 크기는 궤도경사각 크기와 같다. 따라서 추력기를 사용하여 위성의 궤도경사각과 승교점 적경을 조정함으로써 직하점 위도를 일정한 범위 내에서 유지시킬 필요가 있으며 이것이 정지궤도 위성의 남북방향 위치유지 (North-South station keeping)이다. 본 연구에서는 Track-Back Chord Target(TBCT), Maximum Compensation Target(MCT), Minimum Fuel Target(MFT) 기법의 비교 분석을 통해 통신해양기상위성 1호에 가장 적합한 남북방향 위치유지 기법을 결정하였다. 비교분석을 위해 세 가지 기법을 이용하여 2008년 12월부터 1년간 남북방향 위치유지 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 통신해양기상위성 1호의 남북방향 위치유지 기법으로 1년간 필요한 속도증분이 가장 적은 MFT 기법과 위치유지시 궤도경사각 진화 범위가 가장 작은 TBCT 기법이 적합하다고 판단하였다.
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본 논문에서는 HAUSAT-2위성이 운용될 케도의 우주 방사능 환경 및 총 피폭효과(Total Ionizing Dose), 단일사건 효과(Single Event Effects) 등에 대해 분석하였다. 총 피폭효과에 영향을 미치는 우주 방사능은 포획된 양성자, 전자, 태양 양성자 및 우주선이다. 총 피폭효과는 선량 심도선 분석을 통해 해석을 수행하였으며, DMBP(Design Margin Breakpoint) 방법과 3-D 구분구적법을 이용하여 HAVSAT-2의 부품의 총 피폭량에 대한 내성을 검증하였다. 단일사건 효과에 대하여 위성체 외부와 내부 방사능 환경으로 양성자와 중이온에 대하여 선형에너지 전달량(LET) 스펙트럼을 분석하였으며, HAUSAT-2의 전자소자로 사용예정인 MPC860T2B 마이크로프로세서와 메모리 K6X8008T2B에 대한 SEU(Single Event Upset) 및 SEL(Single Event Latch-up) 발생률을 추정하였다. 분석 결과 SEU는 운용 중에 수차례 발생하며 SEL 발생은 임무기간동안 일어나지 않을 것으로 추정되었다. HAUSAT-2는 소프트웨어 해밍코드 EDAC을 이용하여 SEU 발생에 대처할 수 있는 시스템 레벨의 설계를 반영하였다. 이 연구에서 수행된 방사능 해석은 ESA의 SPENVIS소프트웨어를 이용하였다.