• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.19-33
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• 2022

우주 행성 지반 탐사 미션은 1970년대에 활발하게 이루어졌으나 1990~2000년대에는 예산 문제로 쇠퇴기를 맞았다. 그러나 미래에 지구 자원 고갈에 대비하고 헬륨-3 및 희토류와 같이 우주에는 풍부하지만 지구에는 부족한 자원을 탐사하기 위해서는 우주 자원 탐사는 필수적이다. 또한, 우주 기술 발전은 미래 산업 발전의 원동력이 된다. 따라서 우주 자원 탐사 및 활용을 위해 최근 10년 동안 우주 행성 탐사를 위한 선진국 간의 기술 경쟁이 다시 가속화되고 있다. 이 우주 행성 자원 탐사/채굴 및 기지 건설 미션을 위해서는 지반 탐사가 필요하며 현재까지 달에 대한 탐사 미션으로는 Apollo 미션과 LUNA 미션, Chang'E 미션 등이 있고 해당 미션에서 유인 및 로버를 활용한 무인 시추 미션을 수행하였다. 화성 미션으로는 Viking, Spirit/Opportunity, Phoenix, Perseverance 미션, 소행성 탐사 미션은 하야 부사(Hyabusa) 미션이 있었다. 본 논문에서는 현재까지 수행된 우주 행성 광물 자원 탐사 기술에 대해 서술하고 향후 우리나라의 기술과제에 대하여 서술하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권3호
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• pp.199-212
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• 2023

과거 1970년대까지의 달 표면탐사에서는 단기간 달에서의 임무 특성을 가지는 것에 비해 최근 달 표면탐사는 달에서의 장기체류와 이를 기반으로 궁극적으로 화성까지 탐사 범위를 확장하는 방향으로 진행되고 있다. 인간의 달표면 장기체류를 실현하기 위해서는 탐사 현지 자원을 활용하여 체류에 필요한 소비재나 연료 등의 현지 생산 및 사용이 중요한 전제가 된다. 국제우주탐사협의체(ISECG, International Space Exploration Coordination Group)에서 각국의 우주탐사 계획을 반영하여 제시하는 글로벌 우주탐사 로드맵에는 달표면 탐사로부터 화성탐사로 이어지는 발전 단계가 제시되며 각 단계에서 현지자원활용은 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 국제우주탐사협의체의 현지자원활용(ISRU) 격차분석 보고서를 기반으로 현지자원활용의 기술 분야를 현지 연료 및 소비재 생산, 현지 건설, 우주상 제조, 그리고 생성 결과물의 보관 및 활용, 자원활용에 필요한 전력시스템 등과 같은 연관 분야로 분류하여 주요 분야에서의 기술 개발 및 검증 현황을 분석한다. 다수의 국가는 달 자원 중 극 지역 영구음영지역의 얼음물 이용 그리고 표토에서 산소 등의 추출에 우선 순위를 부여하고, 무인 착륙임무를 통하여 달 남극 영구음영지역 근처에서 물질 및 물 분포 확인을 준비하고 있다. 자원 활용을 위하여 수전해를 이용한 수소, 산소 등 연료 생산, 모사토를 이용한 달 표토에서 산소의 추출 등의 기술을 개발하고 있다. 자원활용 기술의 개발을 위하여 지상에 달표면 모사환경을 구현하고 기술의 개발, 시나리오의 시연 등을 통한 효율적 현지자원활용 구현 방법 등을 모색하고 있다. 지속 가능한 달 표면 탐사를 위하여 각국은 달 표면 도달, 자원의 조사, 물질의 추출 등에 서비스 구매 등 민간 영역의 능력을 활용하고 발전시키는 노력을 병행하고 있다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.15-20
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• 2003

한국항공우주연구원은 공공기술연구회 산하 한국지질자원연구원, 한국해양연구원, 한국건설기술연구원과 협력하여 2002년 4월 17일에 본격적인 원격탐사 연구 및 공공지원 업무의 주축을 담당하게 될 공공원격탐사센터를 설립하였다. 별도의 독립조직이 아니라 원격탐사위성인 아리랑위성을 개발, 운영하고 있는 한국항공우주연구원을 중심으로, 한국해양연구원, 한국지질자원연구원, 한국건설기술연구원등 관련기관이 해양분야, 지상분야, 건설분야 등 각 전문분야 별로 협동연구 체계를 구축, 실질적인 국가원격탐사센터 역할을 수행할 것이다. 이와 같이 설립된 공공원격탐사센터에 대한 홍보, 위성자료의 공공활용 지원 및 원격탐사 Tutorial 등을 사용자들이 쉽게 접속하여 이용할 수 있도록 공공원격탐사센터 홈페이지를 구축하여 Open 하게 되었다. 공공원격탐사센터 본부인 한국항공우주연구원을 비롯하여 전문센터별로도 홈페이지를 구축하여 서로 연결되도록 하였다. 2003년도에는 이와 같이 open 된 홈페이지에 위성자료 통합 DB를 구축하여 서비스할 예정이다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제6권1호
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• pp.27-34
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• 2008

우주 탐사의 목적 중 하나가 우주가 가지고 있는 무한한 자원의 활용임에 틀림없다. 이를 위해 선진국들은 달이나 화성에 우주기지 건설 등을 계획하고 있다. 자원탐사와 우주기지 건설을 위해서는 토양탐사가 필요하며 이를 위해 착륙선이나 로버의 활용은 필수불가결한 것이다. 우리나라도 로버를 포함한 달착륙선을 자력으로 달에 보내기 위해서는 발사체 개발 등이 우선적으로 해결되어야 하는 사항이다. 또한, 우리나라는 국제적으로 공인하는IT의 강국이며 이를 최대한 활용하여 달탐사 로버를 우주에 보낼 수 있는 기반기술이 상당부분 준비되어 있다. 다만,우주환경에 적합한 로버를 개발하는 일은, 선진국의 예에서도 볼 수 있듯, 단순한 로봇 기술만으로 될 수 있는 일은 아니다. 본 논문에서는, 해외에서 개발된 달과 화성의 로버와 현재 개발되고 있는 로버들의 현황 및 국내의 로봇 기술현황을 분석함으로써, 향후 달 탐사 로버의 개발에 구체적인 사항들이 반영될 수 있도록 하였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제32권1호
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• pp.419-477
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• 2017

우주 공간은 천연 자원의 보고로, 미래 인류의 지속적인 생존과 번영을 위해, 언젠가는 개척해야 할 영역이다. 문제는 우주에 존재하는 수많은 자원들의 수송, 이용, 처분과 같은 민간 차원의 배타적 소유권 행사가 국제법적으로 가능하냐는 것이다. 1967년 제정된 우주조약의 경우에는 우주에 대한 국가적 소유는 금지하고 있으나 사적 소유에 대하여는 아무런 규정을 두고 있지 않다. 따라서 민간 기업과 같은 사적 주체에 의한 우주 자원의 재산적 권리가 가능한 것은 아닌가 하는 해석을 할 수 있다. 지난 2015년 11월 25일 미국은, 이와 관련한 '상업우주발사경쟁력법'(CSLCA)을 제정하면서, 민간 기업의 소행성 자원과 우주 자원의 점유, 소유, 이용, 수송, 처분 등에 관한 재산적 권리를 명시적으로 인정하였다. 본 논문에서는 이와 같은 문제에 주목하여, 2015년 CSLCA의 구조와 법적 쟁점들을 검토해 보았다. 특히 우주 자원의 사적 소유권 쟁점을 중심으로, 국제우주법 체제의 제규정들과 비교 분석하였고, 이를 통해 CSLCA 제4편 SREU Act의 타당성 여부를 검증해 보았다. 결론은, 새로운 우주 시대를 위해 우주 자원의 '사적 소유권'을 보장할 필요가 있다는 것이다. 구체적으로는, 우주 천체와 우주 자원을 구분하여 파악하되, (1) 우주 천체로부터 분리되지 않은 비추출 우주 자원의 경우에는 사적 소유를 금지하며, (2) 우주 천체로부터 분리되어 추출된 우주 자원의 경우에는 사적 소유를 인정하여야 한다고 본다. 나아가 1967년 우주조약은 현대적 입법 환경에 맞추어, 새로운 우주 산업 시대를 보다 효율적으로 설계할 수 있는 방향으로 개선되어야 할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.451-457
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• 2011

레이저 조사 시 발생되는 플라즈마는 물질에 따라 특정한 파장의 빛을 방출하므로, 이 빛을 수집하여 물질의 구성 성분을 정성 정량적으로 분석할 수 있다. LIBS(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)는 실시간에 가까운 분석과 원거리 검출이 가능하다는 점에서 우주 자원 탐사 기술로 주목받고 있다. 본 연구에서는 달 환경, 즉 고진공 하에서의 성분 분석을 위하여 double-pulse LIBS 기법을 이용하여 LIBS 신호 세기를 크게 증가시켰다. 또한 시편에 레이저가 조사되는 각도를 조절하여 임의 형상 물질의 분석을 모사하였다.

• 물과 미래
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• 제24권3호
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• pp.36-41
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• 1991

1960년대 초부터 미 국립항공우주국(NASA)에서 기상위성을 지구궤도에 올리면서 시작되고 우주개발 선도국들에 의해 수 없이 발사되어 지구상공을 선회하고 있는 각종 실험위성, 자원탐사위성들로부터 이전까지만해도 지엽적이고 단편적인으로 알려지던 지구환경현황들이 이제는 지구전체에 대한 시시각각의 정보로 확대되고 있다. 기상위성들에 장착된 Sensor들로는 구름과 기상현상의 분포는 물론이고 각 대양의 해수면 온도 분포들이 파악되고 있으며 식물지수에 의한 지상의 식물분포의 계절적 변화양상에서 열대림의 사막화 추세들까지도 분석된다. 특히 위성탐사에 의한 남극 오존홀 (Ozone Hole)의 확인은 최근악화 되고 있느 swlrnchs 환경문제에 대한 커다란 주의를 환기시켜 주었다. 대양의 Phytoplankton 분포가 계절에 따라 위성자료에 의해 분석되므로서 해양의 생산능력(Productivity)의 변화도 알게되고 있다. 해양수면의 높이를 측정했던 초단파(microwave)영역의 SAR 자료는 구름을 투과하여 지구표면을 전천후 Monitoring할 수 있는 다음 세대의 Sensor로 각광을 받고 있으며 앞으로 유럽과 일본, 카나다, 소련 등에서 이들 새로운 Sensor들이 탑재 될 자원탐사 위성(ERS)과 RADASAT 등의 위성이 계속해서 개발되고 있어 이들에 의한 지구환경상태 진단은 크게 각광받게 될 것이다. 그외에도 해면풍 운량, 총강우량 분포, 대기 투명도, 대기의 열수지등의 계절적 변화에 대한 인공위성자료 해석을 통하여 지구의 온난화nas제가 본격적으로 ud가되고 있다. 또한 자원탐사위성인 Landsat 과 SPOT 등의 위성에 의해서는 각대륙의 토지 이용도 변화, 토사의 이도, 지질도 작성, 입체도 제착등과 농산물수확량의 예측있어서 괄목할 만한 발전이 계속되고 있다. 더욱이 NASA와 일본, 유럽등에서 지구관측을 위해서 준비하고 있는 각종 지구관측위성(EOS)들이 실용화 될 2000년 대에는 일반 지구환경감시는 물론 수계환경 감시 체계구축에 획기적인 진전이 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.144-152
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• 2018

미국과 구소련을 중심으로 진행되었던 달 탐사는 1970년대에 중단되었다. 하지만 1990년대 달에 얼음 형태의 물과 희귀자원이 대량 발견되면서 유럽연합, 중국, 일본, 인도 등으로 대표되는 우주신흥강국 들도 달 자원 확보와 기지 건설을 목적으로 달 탐사 경쟁에 합류하고 있다. 향후 달 탐사 사업은 국제 협력을 기반으로 전 세계 주요 우주국과 우주 민간 기업이 함께 참여할 것으로 전망된다. 또한 달 궤도선 중심의 탐사에서 벗어나 달 착륙선 및 로버 중심의 무인 탐사가 전개되어 자원 탐사, 토양 표본 채취 및 귀환 등의 임무를 수행할 것으로 예상된다. 달 탐사를 통해 발견된 자원은 향후 유인 달 기지 건설과 밀접한 연관성이 있다. 달 표면에서의 건설을 위해서는 막대한 양의 자원을 지구로부터 수송해야하므로, 달 현지 자원을 이용하여 물, 산소를 생산하고 현지 지형을 이용하여 기지를 건설하는 기술이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 현재 진행 중인 전 세계 달 탐사 동향 및 전망과 함께, 달 표면에서의 유인 달 기지 건설 방안과 국가별 달 건설 기술 개발 현황에 대해 조사 및 비교 분석하였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제24권2호
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• pp.187-210
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• 2009

우주법과 해양법은 모두 국제법에 속하며 주권에 종속되거나 종속되지 않는 지리적 분야를 다루는 학문이다. 이 두 분야는 운송, 과학탐사. 자원개발, 국가방위와 관련되어 발달해 왔다. 우선 20세기 초반에 해양법이 먼저 발달하고 그 다음 20세기 후반에 항공법과 우주법이 발달되었다. 이 논문은 우주법과 해양법의 유사점과 차이점에 관하여 비교법적인 측면에서 분석하였다. 특히 여러 비교적 요소 중에서 법적 지위와 자원탐사와 개발 그리고 환경적 측면에서 비교하였다. 첫째, 우주와 해양의 법적 지위를 비교하면 두 영역 모두 비전유원칙을 선언하고 있는데, 우주법에서 보면 우주를 마치 공해(公海)와 같이 누구나 자유롭게 접근하여 사용 수익이 가능하나 점유할 수 없다는 원칙을 내포하는 국제법상 '국제공역'(國際公域, res extra commercium)으로 파악하고 있는 것이다. 이와 같이 1967년 우주조약은 동 조약 이전의 국제관습법 상 외기권 우주를 국제공역으로 보고 천체를 무주지(res nullius)의 상태로 보아왔던 입장을 우주와 천체 전부를 국제공역화하는 데에 기여하였다. 둘째, 두 영역의 자원의 탐사 및 개발의 측면에서 비교하면 1979년 달조약과 1982년 해양법협약의 심해저개발을 비교할 수 있다. 이 두 영역은 조약상 인류공동유산으로 선언되었는데, 1979년 달조약 제11조에 명시된 '달의 천연자원의 개발이 가능해질'(exploitation of the natural resources of the Moon is about to become feasible)시기에 국제제도를 수립해야 한다는 규정은 국제제도의 수립 전에는 자원개발을 금지하는 것을 의미하는가? 해양법에서 1982년 해양법협약이 제정되기 전 심해저자원과 해상(海床)의 자원개발을 금지하는 '개발유예'(moratorium)에 관한 UN총회의 결의 2574가 채택 되어 심해저의 국제제도가 조약으로 확정되기 까지는 심해저 자원의 탐사 및 개발을 금지시켜야 한다는 선언을 한 것과 비교한다면 달조약도 그러한가? 달 조약의 제정과정을 살펴보면 국제제도의 수립 전에 달과 다른 천체의 천연자원에 대한 개발유예는 예정되지 않았다고 해석해야 된다. 그러나 이것은 그와 같은 개발에 어떠한 제한이나 한계가 없음을 의미하는 것이 아니고 달과 다른 천체는 인류공동유산영역이므로 모든 개발가는 그들이 인류공동유산인 천연자원을 개발하고 있음을 명심할 것이 요구된다. 마지막으로 환경보호에 관한 두 영역의 접근법을 살펴보면 해양의 경우 환경보전을 위한 법제정이 활발한 반면 우주의 경우는 이제 시작에 불과하다는 점을 발견하게 된다. 우주환경을 다루는 법문서는 아직 제정되지 못한것이 현실이다. 결론적으로 이 두 영역의 비교법적 접근법이 주는 의미는 두 영역이 서로 같지는 않지만 유사한 면도 발견되고, 그 연구방법이 유사하므로 먼저 발달한 해양법 모델을 통해서 우주법의 발전가능성을 진단해 보고 상호 보완적 연구의 가능성을 모색할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권4호
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• pp.346-353
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• 2012

레이저 조사 시 발생되는 플라즈마를 성분 분석에 이용하는 Laser-Induced Breakdown Spectroscopy(LIBS)는 우주 자원 탐사에 적합한 실시간 성분 분석 기술이다. LIBS 플라즈마의 특성은 주위 압력의 영향을 크게 받는다. 본 연구에서는 다양한 물성치를 갖는 일곱 가지 원소(C, Ti, Ni, Cu, Sn, Al, Zn)의 지속시간(lifetime)이 760 - $10^{-5}$ torr의 압력 범위에서 분석되었다. 압력이 낮아짐에 따라 탄소와 티타늄의 lifetime은 감소하였고, 그 밖의 원소들은 1 torr의 압력에서 가장 오랜 시간동안 검출되었다. 원소별 lifetime 결과를 통하여 낮은 압력 하에서 플라즈마의 특성과 원소별 끓는점 및 전기음성도의 관계를 규명하였다.