초소형전기기계시스템(MEMS: Micro-Electro-Mechanical Systems) 기술로 제작된 마이크로미러 어레이를 장착한 MEMS 우주망원경은 특유의 광시야각 감시, 목표 확인, 확대 및 고속 추적 기능을 가지며 고층대기에서의 초대형 방전현상과 같이 넓은 영역에서 드물게 임의로 일어나는 섬광현상을 관측하기에 최적이다. 러시아 과학위성 Tatiana-2의 주 탑재체로 선정된 극소형 MEMS 우주망원경 MTEL(MEMS Telescope for Extreme Lightning)은 광시야각 감시와 목표 확인을 위한 트리거망원경, 목표 확대와 고속추적을 위한 확대망원경 및 섬광현상의 분광측정을 위한 분광계로 구성되어 있다. 1년간의 개발 및 성능 검증 후 MTEL은 위성탑재를 위한 모든 우주인증 시험을 성공적으로 마쳤다. 현재 MTEL은 Tatiana-2 위성에 탑재되어 있으며, 9월 18일에 우주로 발사되어 1-3년간 800km 궤도를 비행하며 지구 대기에서 발생하는 섬광현상을 관측할 예정이다. 이 발표에서는 MTEL 탑재체의 설계, 제작, 성능 측정 및 calibration 결과를 보고하고, 위성탑재를 위한 진동 및 충격, 열, 진공 및 전자기파 적합성 등의 우주인증 시험 결과 또한 보고한다. 또한 발사 후 과학위성 및 MTEL의 이 발표 때까지의 우주에서의 상황을 보고한다.
과학기술위성 3호는 2007년 6월에 사업착수를 시작하여, 동년 8월 시스템요구사항검토회의(SRR)를 통해 임무 요구사항을 도출하였고, 동년 12월에 시스템기본설계검토회의(SDR)과 2008년 9월 시스템예비설계검토회의(PDR)를 개최하여 시험인증모델(EQM, Engineering& Qualification Model) 제작을 시작하여, 납품을 완료하고 ETB(Engineering Test Bed)상에서 유닛의 기능 시험 및 접속시험, 그리고 환경시험을 수행을 완료하였다. 또한 열구조모델 (STM, Structure and Thermal Model)도 제작을 완료하고 발사환경시험과 열평형 환경시험을 완료하였다. 이와같이 시험인증모델 및 열구조모델에 대한 지상에서의 시험과 검증이 완료된 시험결과를 바탕으로 2009년 9월 상세설계를 완료하고 비행모델 제작에 착수할 예정이다. 이 논문에서는 과학기술위성 3호의 시험인증모델에 대한 시험의 목적, 종류 그리고 검증에 대한 결과 그리고 향후 계획에 대해 발표하고자 한다. 참고로 과학기술위성 3호는 주탑재체인 다목적적외선영상시스템(MIRIS)은 우리 은하계의 근적외선 관측, 우주 배경복사 관측 및 지구 지표면의 적외선 영상 획득을 임무로 하고 있고, 부탑재체인 초소형 영상 분광기(COMIS)는 한반도 지역의 다중 스펙트럼 영상을 획득함으로써 대기관측 및 환경감시의 임무를 가지고 있다.
항공기의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위하여 항공기, 엔진, 프로펠러는 물론이고 항공기용 부품소재 및 장비품에 대해서도 법적인 인증이 요구된다. 미국을 비롯한 항공선진국에서는 항공기용 부품에 대해서는 부품제작자증명을 받도록 하고, 표준화된 장비품 등에 대해서는 기술표준품 형식승인을 받도록 법적으로 규정하고 있으나, 국내의 경우에는 이에 대한 법적인 인증제도를 갖추지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 미국의 부품제작자증명 제도를 분석하고 국내항공산업의 특성을 고려하여 항공기용 부품의 인증에 필요한 법적인 요건을 개발하여 항공법 개정안으로 제시하였으며, 이를 바탕으로 항공산업체의 인증시스템 구축을 지원하였다.
항공기의 설계 안전성을 보장하기 위하여 형식증명을 받아야 한다. 형식증명을 받은 항공기의 설계가 중대하게 변경되는 경우, 형식증명을 새로 받거나 개정형식증명 또는 부가형식증명을 신청하여야 한다. 국제민간항공기구, 미국 및 유럽의 인증 규정에서 부가형식증명 대상이 되는 설계변경에 대하여 매우 추상적으로 정의하고 있으므로, 본 논문에서는 설계변경에 관한 세계 각국의 인증절차와 인증사례를 분석하여 부가형식증명 대상이 되는 "광범위하지 않은 중급 설계변경"을 판단하는 기준을 제시하였다.
항공기에 탑재되는 소프트웨어는 안전과 직결되기 때문에 안전 비행을 위해서는 감항인증 기준을 따라야만 한다. 항공기 탑재 소프트웨어는 감항인증기준에 명시된 DO-178을 따라 개발되어야 하지만 방사청 무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼에 따라 개발되고 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 전문가 설문조사를 수행하였고 DO-178을 기반으로 소프트웨어 개발 및 인증 절차를 제안하였다.
군용항공기 감항인증은 감항성을 가지고 요구된 성능과 기능을 발휘할 수 있음에 대한 정부의 인증이다. 북대서양조약기구(NATO)는 최대이륙중량 150kg 이상의 군용무인기에 대한 감항인증 요구도인 STANAG-4671을 2009년에 배포하였다. 최근 150kg 미만의 소형무인기에 대한 감항인증 요구도인 STANAG-4703을 내부적으로 배포하여 검토 중에 있다. 우리나라는 국제적으로 통용되는 감항인증 기준인 STANAG-4671을 기타감항인증 기준으로 준용하여 군용무인기에 적용하고 있다. 하지만 STANAG-4671은 중량에 관계없이 동일한 목표안전수준을 요구하여 낮은 중량의 중 소형무인기에 대해서는 목표안전수준이나 설계 요구도가 과도하게 적용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 군용무인기 분류와 감항인증 기준을 분석하고, 지상피해 평가기법을 적용하여 최대이륙중량별 목표안전수준을 제시하였다.
러시아 정부는 세계 3위의 민간항공기 생산 강국을 목표로 민간항공기 제작기술 및 첨단 소재 확보를 위해 외국과 생산 제휴 등 전략적 협력을 확대하는 중이다. 또한 러시아 정부는 항공기 제작산업의 발전을 지원하고 항공 인증 조직을 개편하여 체계적인 항공안전 확보를 추구하고 항공제품 수출을 위한 국제협력과 인증활동에 많은 노력을 기울이고 있다. 국가 간에 민간항공기 안전 및 인증분야의 협력체계를 구축하기 위해서는 전반적인 인증시스템에 대한 상호간의 이해와 신뢰를 구축하는 과정이 요구된다. 따라서 본 연구에서 러시아의 항공기 인증조직, 법령체계, 인증절차를 분석하여 러시아의 항공기 인증체계에 대한 이해를 돕고자 하였다.
한국과학기술원 인공위성연구센터는 우리별 1, 2, 3호의 성공적인 개발 및 발사에 이어 2003년 발사예정으로 과학위성 1호를 개발하고 있다. 과학위성 1호는 주탑재체로 원자외선분광기와 우주플라즈마 관측시스템을 탑재하고 있으며, 우리별 1, 2, 3호의 기술적 유산인 박스형태의 적층식 기계수조로 설계되어 있다. 현재 과학위성 1호는 인증모델의 설계 및 제작과 인증수준의 열진공시험 및 발사환경시험을 성공적으로 마친 상태이다. 본 논문에서는 과학위성 1호 인증모델을 기계구조시스템을 중심으로 소개하고, 발사환경시험 결과를 보고한다.
민간 항공기용 타이어는 기술표준품 형식승인 절차 및 요건에 따라 인증을 받아야 한다. 기술표준품 표준서인 TSO-C62d는 항공기용 타이어에 대한 최소성능표준을 포함하고 있다. 기술표준품 형식승인은 설계 및 제조에 대한 승인을 의미한다. 항공기에 장착하여 사용하기 위해서는 별도의 장착승인이 필요하다. 본 논문을 통해 기술표준품에 대한 형식승인 제도 및 인증 요구조건을 소개하고, 적합성 입증을 위한 인증기법을 제시하였다.
엔진 1기당 연소시험 횟수나 시험시간은 엔진 개발 초기에 시스템이나 구성품 개발의 설계/개발 요구조건을 설정하는 데 중요한 인자이다. 해외 액체로켓엔진의 개발 및 인증 시험 이력을 통해 우주 발사체용 액체로켓엔진에 요구되는 수명에 대해 조사하였다. 소모성 발사체에 장착되는 엔진도 개발과정에서 수십회의 점화와 비행시간 대비 수배 이상의 연소 시험을 거치는 것이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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