• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• 제37권2호
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• pp.174.2-174.2
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• 2012

위성의 방열판 설계 과정은 수치해석을 위해 위성을 모델링한 열모델에서 분할 격자인 노드를 기준으로 방열판 위치와 형상, 크기를 조절하면서 한계 온도조건을 만족할 때까지 설계 엔지니어의 판단에 의존하여 열해석을 반복하는 것이 보편적인 방식이다. 대부분 방열판 면적을 줄이기 위한 추가적인 노력을 하지 않기 때문에 필요 이상의 과도한 방열판 설계를 하는 경우가 많은 것이 사실이다. 이러한 방열판 설계에서 최소한의 방열판 면적을 사용하여 한계 온도를 만족하도록 설계를 최적화 한다면 무엇보다 전체 위성 열설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 바탕이 될 수 있을 것이다. 위성의 방열판 설계는 방열판 영역 내에서 동일한 면적을 가지더라도 위치나 형상에 따라 그 효과가 상당히 차이가 날 수 있기 때문에 실제 방열판 설계에서는 이러한 점을 고려하는 것이 필수적이다. 먼저 위성은 열해석에 알맞는 격자 크기로 분할된 노드로 이루어진 열모델로 모델링되어 개발된다. 방열판이 설계되는 방열판 영역 역시 격자 모양의 노드로 분할되기 때문에 열해석을 이용하여 방열판 설계를 한다면 노드 크기를 기준으로 노드 분할 형태에 따라 설계를 한다. 그래서 위성 열모델에서 방열판 영역의 각 노드가 방열판 노드 여부에 따라 모자이크와 같은 분포의 방열판 설계를 하게 되므로 방열판 노드 분포의 최적화가 방열판 최적 설계를 의미하게 된다. 본 연구에서는 방열판 설계 최적화를 위해 일반적인 위성 프로그램의 열제어 개발에서 사용하는 위성 열모델과 열해석 프로그램을 최적화 기법과 동일한 언어로 다시 개발해야 하는 부담 없이 그대로 최적화 기법과 연동할 수 있도록 하는 방법을 제안하고, 실제 소형의 검증용 위성 열모델을 개발하여 여러 가지 해석 조건에 따른 방열판 최적 설계 결과를 비교하고 검토함으로써 이러한 접근 방식을 검증해보고자 하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• 제37권9호
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• pp.916-922
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• 2009

Because thermal design of satellite carrying out mission in space is performed by thermal analysis result using thermal mathematical model, accuracy of thermal mathematical model is important and it can be improved by model correlation. Correlation steps of satellite thermal math model are composed of modeling of satellite configuration placed in thermal vacuum chamber, verification of correspondence between thermal math model and real satellite configuration, and adjustment of modeling parameters from major part to minor part etc. In this study, correlation success criteria was established and correlation for satellite thermal math model was performed using result of thermal vacuum test of satellite structure-thermal model to meet the success criteria. The overall results satisfied the criteria and this correlated thermal model was applied for detailed thermal design of satellite.

• Aerospace Engineering and Technology
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• 제2권2호
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• pp.76-82
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• 2003

To guarantee the proper functions of a satellite in the extreme space environment, the several test models are developed generally. There are advantages that the design and the analysis of Flight Model(FM) can be validated through these test models, and the functional reliabilities can be increased by reflecting the modifications on the final design of FM. The integration and test of Structure & Thermal Model(STM) of KOMPSAT, being currently developed, have been completed. In this paper, the processes of design and analysis of the STM propulsion system, one of the KOMPSAT modules, are described.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• 제17권2호
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• pp.9-15
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• 2023

The task of generating a reduced thermal model of a satellite must be performed at least once in a satellite project to shorten the time of orbital thermal analysis and perform thermal analysis coupled to a launch vehicle. Although there are various methods for generating a reduced thermal model, an intuitive and convenient iso-thermal mesh generation method is used the most widely in practice. However, there is still a lack of research on automation of the isothermal mesh generation method. In this paper, we proposed an automated generation method of satellite reduced thermo-mathematical model based on the isothermal mesh generation method considering temperature tolerance and fixed nodes. The proposed method was validated using three different temperature tolerance cases. The average temperature difference satisfied the guidelines of ECSS.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.620-621
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• 2010

Thermal models are made to verify the process that operate in space orbit. In this study, thermal analysis model correlation was performed to satisfy the criteria of correlation. Ground thermal vacuum test results are used for the correlation thermal model in the process of thermal model verification.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• 제39권11호
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• pp.1069-1076
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• 2011

All of the satellite components must be operated within the permissible temperature range during the mission in orbit. Therefore, thermal design is performed to develop verified thermal model and to secure thermal stability on the ground. In this study, thermal model correlation was performed to satisfy the criteria of correlation using ground thermal vacuum/thermal balance test results of LEO satellite optical payload. We also secured verified thermal model by controlling operating cycle of flight heaters. In addition, it was confirmed that all components are within the permissible temperature range through conducting orbit environment thermal analysis. We also secured thermal stability of the satellite.

• Aerospace Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.24-29
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• 2013

A spacecraft radiator is a thermal control method to eject internally dissipated heat into the space generated from operation of unit boxes. The efficiency of thermal design may be improved by optimizing radiator design. In this paper, the optimization approach method of node-based radiator design was suggested which is to combine numerical thermal analysis with optimization algorithm. This method has meaning that it can be used practically to implement the spacecraft radiator design regardless of thermal analysis and optimization algorithm software and maintain the same basic concept of an ordinary radiator design approach based on node division of a thermal model. The overall analysis framework with thermal analysis and optimization algorithm would be presented.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• 제31권8호
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• pp.115-124
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• 2003

To guarantee the proper functions of a satellite in the extreme space environment, the several test models are developed generally. There are advantages that the design and the analysis of Flight Model(FM) can be validated through these test models, and the functional reliabilities can be increased by reflecting the modifications on the final design of FM. The integration and test of Structure & Thermal Model(STM) of KOMPSAT, being currently developed, have been completed. In this paper, the processes of design/analysis and integration of the STM propulsion system, one of the KOMPSAT modules, are described.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제13권2호
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• pp.105-116
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• 1996

This study is based upon the thermal modeling, analysis and operational results of KITSAT-1 and KITSAT-2 microsatellites launched on August 11, 1992 and Septermber 26, 1993, respectively. As KITSAT-1/2 was designed to be launched as an auxiliary payload of ARIANE launcher, the constraints on volume, power consumption, and mass were required to adopt passive thermal control method controlling absorptivity, emissivity, and conductivities among adjacent modules. The main of KITSAT was to take Earth images using CCD cameras positioned at the bottom of spacecraft, in which the cameras were always pointing to the center of Earth. This study is concerned with orbital analysis, thermal modeling, simulation results, and its verification by utilizing in-orbit telemetry data of KITSAT-2. The results of telemetry analysis show that the thermal modeling is matched to actual temperature data within 10 degrees of error range in average.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.73-73
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• 2003

인공위성은 발사체에 실려 임무궤도에 도달하는 동안 여러 과정을 겪고 이에 따른 우주 열환경에 노출되게 된다. 본 연구에서는 발사체의 페어링(Fairing)이 열리고 이후 인공위성이 임무궤도에 도달하는 동안까지 인공위성에 대한 열해석을 수치적인 방법을 이용하지 않고 해석해를 이용하여 수행하였다. 일반적으로 발사시 인공위성에 대한 열해석은 수치모델을 개발하여야 하는 시간과 노력이 많이 드는 작업이다. 그러나 수치 모델이 완성되기 전에 주요 부품에 대한 극한 환경에서의 온도 예측이 필요한 경우가 있다. 본 연구는 해석 기법을 이용하여 주요 부품의 온도를 비교적 간단한 방법으로 예측하는 것이다. 이를 위하여 열관련 지배방정식에 여러 가정을 적용하여 지배방정식을 최대한 단순화시켰다. 그 결과, 최종적으로 1차 미분 방정식 형태의 단순화된 지배방정식을 얻게 되었다. 또한 본 연구에서는 여러가지 조건에 대한 연구가 시도하였다. 즉 고려하는 대상의 질량이 일정하게 유지 되는 경우와 일정한 비율로 질량이 감소하는 경우, 인공위성이 최악의 고온환경과 최악의 저온환경에 처한 경우, 그리고 시간에 대한 변수항 때문에 약간의 수치작업이 필요한 경우가 연구되었다. 본 연구에서 제안된 해석해 기법은 적절한 우주 열환경 조건과 결합하게 되면 발사과정에 대한 완전한 수치모델이 완성되기전에 위성체 부품에 대한 열적 안정성을 검토하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.