• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.35 no.3
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• pp.471-482
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• 2019

The mission of the high-resolution camera for the lunar exploration is to provide 3D topographic information. It enables us to find the appropriate landing site or to control accurate landing by the short distance stereo image in real-time. In this paper, the ground verification and analysis system using the multi-application stereo camera to develop the high-resolution camera for the lunar exploration are proposed. The mission test items and test plans for the mission requirement are provided and the test results are analyzed by the ground verification and analysis system. For the realistic simulation for the lunar orbiter, the target area that has similar characteristics with the real lunar surface is chosen and the aircraft flight is planned to take image of the area. The DEM is extracted from the stereo image and compose three dimensional results. The high-resolution camera mission requirements for the lunar exploration are verified and the ground data analysis system is developed.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.44 no.2
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• pp.46.1-46.1
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• 2019

우리나라 최초의 우주탐사 사업인 달 탐사선(KPLO) 개발 사업에는 국내에서 개발하는 과학 탑재체 3기, 기술 검증탑재체 1기, 고해상도 카메라 1기, 국제협력의 일환으로 NASA의 과학 탑재체 1기도 함께 개발되고 있다. KPLO와 이들 탑재체의 운영을 수행하게 될 KPLO 심우주 지상시스템은 달 탐사선 운영에 필요한 궤도, 임무계획 등의 정보를 생성하고, KPLO의 기동명령과 상태정보를 송, 수신하는 역할을 주요 임무로 수행한다. 또한 이들 정보를 기반으로 궤도임무를 수행하고 있는 KPLO의 임무운영 상태를 시각화하여 운영자로 하여금 KPLO 운영을 용이하게 하고, 공공에게 이를 제공하는 역할도 함께 수행한다. KPLO 심우주 지상시스템은 AGI사의 STK와 NASA/JPL에서 개발한 Cosmographia를 활용하여 각각 특성에 맞는 KPLO 운영 시각화 정보를 제공할 것이다. 본 발표에서는 Cosmographia의 작동 및 활용 개념을 설명하고, KPLO의 가상 임무를 적용한 SPICE Kernels을 활용하여 고해상도 카메라인 LUTI의 지향, 달 중심 표준좌표를 적용한 KPLO의 궤도 등을 시각화 시연을 한다. 또한 고해상도 달 표면 영상 적용, 심우주 네트워크 안테나의 위치 정보표출 등 Cosmographia에서 기본적으로 제공하던 시각화 정보를 개선한 내용에 대해서도 함께 시연한다.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.6 no.1
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• pp.74-81
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• 2008

In this paper, the technical trends of the lunar exploration were studied by investigating the objectives of the mission of the recent lunar orbiters. The payloads of the lunar orbiter launched and planned since 1990 are rearranged and analyzed according to the objectives of the mission and the performance. In the future, it will be used to define the objectives of the mission and to make a plan for developing the payloads of the domestic lunar orbiter.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.7 no.1
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• pp.91-98
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• 2008

Since the 1st space race between the United States and Soviet Union during the 1960s, we are competing 2nd space race to occupy the Lunar territory. Since the United States announced to construct the Lunar Base by the end of 2020, ED, Japan, and China launched Lunar explorers successfully. Even India is planning to launch a Lunar explorer in 2008. Korean government also announced that the Korea will launch first Lunar explorer in 2020. In this research Lunar mission trajectory design which will be fundamental data for Lunar mission with variable low thrust and Lunar mission trajectory which has a similar mission specification to SMART-1 are presented.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.3
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• pp.233-242
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• 2020

The history of mankind's lunar exploration began in 1958 with the United States of America "Pioneer 0" mission. In 1950s~1970s, the United States of America and Union of Soviet Socialist Republics carried out missions and experienced numerous failures to explore the moon. Since the 1990s, Japan, Europe, China and other Advanced country in Space technology have started to explore the moon and in 2016, Korea began to develop the lunar orbiter for lunar exploration. This paper analyzed the failure cases and causes of the lunar exploration in the USA and the USSR in the 1950s~1970s according to the mission purpose. Examples of mission delays, cancel, and failures that occurred during lunar exploration in post-1990s were presented. Through the investigation and analysis, this paper is intended to serve as a reference of the lunar exploration mission that Korea is working on or will be performing in the future.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

미래 한국의 달궤도선 임무에 대비하여 달 근접 궤도 전파기인(orbit propagator) YSPLOP ver. 1(Yonsei Lunar Precise Orbit Propagator version 1)을 개발 하였다. 개발된 궤도 전파기의 성능은 상용 소프트웨어인 STK Astrogator를 이용하여 검증되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달 궤도선의 운용에 있어서 다양한 섭동력들이 궤도선의 수명(orbital decay)에 미치는 영향을 분석하였다. YSPLOP ver. 1은 정밀한 달 중심 탐사선의 위치산출을 위하여 M-EME2000 (Moon-Centered, Earth Mean Equator and Equinox of J2000) 좌표계, M-MME2000 (Moon-Centered, Moon Mean Equator and IAU vector of epoch J2000) 좌표계 그리고 M-MEPMD (Moon-Centered, Moon Mean Equator and Prime Meridian) 좌표계를 이용하여 탐사선의 상태(state) 정보를 산출한다. 또한 태양, 지구, 달, 화성, 목성의 중력에 의한 섭동력 및 태양풍에 의한 영향을 포함할 수 있도록 설계되었으며, 달 근접 궤도선의 궤도 운동에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 섭동력인 달의 비대칭 중력장에 의한 영향 또한 고려하도록 하였다. 달의 비대칭 중력장 모델 (Lunipotential model)은 LP165p 모델이 사용되었으며 행성의 정밀한 위치 산출을 위하여 JPL의 DE405 천체력이 사용되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달고도 100 km, 궤도 경사각 $90^{\circ}$인 달 중심의 극궤도를 약 30일 동안 전파한 결과, YSPLOP ver. 1의 성능은 STK Astrogator와 비교하여 보았을 때 약 수 m의 오차를 보이는 것으로 확인되었다. 달의 극궤도 탐사선의 궤도 수명을 분석한 결과, 최소한 달의 비대칭 중력장이 70 by 70 이상으로 고려되어야 함을 확인하였으며 이때 달 궤도선의 수명은 약 160일으로 나타났다. 아울러 달 근접 환경에서의 지구 중력에 의한 섭동력은 달 궤도선의 운동에 있어서 무시 할 수 없는 정도의 많은 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 이 연구를 통하여 개발된 궤도 전파기는 미래 한국의 달 궤도선 및 착륙선의 임무 설계시 사용 될 수 있다. 또한 이 연구에서 제시된 달 근접 환경에서의 다양한 섭동력들이 달 궤도선의 운동에 미치는 영향에 대한 해석 결과는 추후 달 근접 임무 설계시 고려되어야 하는 섭동력들의 기본 사양을 제공할 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.10
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• pp.998-1011
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• 2010

For preparing Korean lunar missions, an Earth-Moon transfer trajectory is designed and analyzed using finite thrust. To be a more realistic scenario, kick motor's performance which is used for TLI (Trans Lunar Injection) maneuver is assumed to have a certain maximum capability. Under this assumption, optimal Earth-Moon transfer trajectory analysis is made from the beginning of Earth departure to the final lunar closest approach. As a results, optimal Earth-Moon transfer trajectory solutions with finite thrust are compared to those of designed with impulsive thrust in previous study. It is confirmed that if the trajectory solutions derived with impulsive burn is directly applied to estimate the finite burn trajectory solutions, careful consideration for finite burn losses must be paid as for TLI maneuver. Presented algorithm and various results will give numerous insights into the future Korea's Lunar missions using finite thrust engines.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.196.2-196.2
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• 2012

본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.9
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• pp.875-881
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• 2010

During the lunar mission, spacecraft are subject to various unexpected disturbance sources such as third body attraction, solar pressure and operating impulsive maneuver error. Therefore, efficient trajectory correction maneuver (TCM) strategy must be required to follow the designed mission trajectory. In the early days of space exploration, the mission trajectory has been designed by using patched conic approach based on two-body dynamics for the lunar mission. Thus the TCM based on two-body dynamics has been usually adopted. However, with the advanced in computing power, the mission trajectory based on three-body dynamics is attempted recently. Thus, these approaches based on two-body dynamics are essentially different from real environment and large amount of energy for the TCM is required. In this work, we study the trajectory correction maneuver based on three-body dynamics.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.24 no.1
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• pp.17-23
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• 2020

Upper stage of launch vehicle mainly injects a lunar explorer from low earth orbit to the moon at a distance of 380,000 km. In foreign lunar explorer, the upper stage is separated from the explorer after the explorer is injected into the earth-moon transfer trajectory, and the lunar explorer then uses on-board propellant to carry out mid-course correction maneuvers and lunar orbit insertion maneuvers. This study describes a newly presented small liquid upper stage. Using a small liquid upper stage with a wet mass of 2.9 tonnes, the lunar explorer not only can be injected earth-moon transfer trajectory but also can be performed lunar orbit insertion. This study provides acceptable mass range of the lunar explorer and the scope of acceptable mission range also describes based on the launch from Naro Space Center.