• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.139-147
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• 2016

본 연구는 한화탈레스에서 2011년부터 K-55A1 개량사업 중 사격통제장치(통신제어기, 전시통제기, 제원표시기, 전원공급기, 축전지)의 양산 생산에서 장비의 신뢰성을 향상하기 위해 제품의 입고 시점부터 유닛시험(회로카드 및 유닛 단위), 번인시험(초기고장배제), 통합 시스템 시험(장비 연동단위)의 각 단계별 생산시험장비개발에 대한 설계 방안을 기술하였다. K-55A1의 사격통제장치는 자주포를 제어하는 '머리'의 역할을 하며, 자주포의 여러 장치들(항법장치, 포구초속측정기 등)과 전기적, 물리적 연결을 한다. K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 한치의 오차 없이 정상 동작하기 위해서는 입고부터 출고 전까지 각 단계에 맞는 시험장비가 필요하다. 생산시험 장비이기에 시험의 절차를 최대한 자동적으로 운용할 수 있도록 구현하였을 뿐만 아니라 자주포와 연동 가능한 환경으로 구축할 수 있도록 생산시험장비 설계초기부터 초점을 맞추었다. 이러한 생산시험장비 개발을 통하여 K-55A1 사격통제장치가 전력화되어 운용 시 최상의 성능을 구동하여 대한민국 국방력을 강화하는데 일조 할 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.188-189
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• 2013

본 연구에서는 군 항공용 레이더의 프로세서 유닛에 적용하기 위하여 $115/200VAC{\pm}10%$, 3상, 400Hz 및 +28VDC 입력, 최대 출력전력 488.5W, 효율 82%이상(@70%부하), 출력 전원 8개의 다중 출력 스위칭 전원공급기를 개발하였다. 개발 목표 효율인 82% 이상을 달성하기 위해 전력이 큰 3개의 출력에(+3.3V/55A, +5V/32A, +12V/10A) 대해 동기정류 하프브릿지 방식을, 나머지 소전력 출력은 다중 출력 플라이백 방식을 적용하여 설계 및 제작하였고, 시험 결과 70% 부하에서 83.3%의 우수한 효율 특성을 확인하였다. 또한, 군용 장비로써의 전자기 간섭 및 환경조건 만족 여부 확인을 위해 군사규격에 따라 신뢰성 시험을 수행하여 개발된 전원공급기의 신뢰성을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.185.2-185.2
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• 2012

저궤도 위성 비행모델 기능시험은 위성체 내부 전장품들 간의 접속 확인과 조립 및 연결상태를 확인하는 시험을 우선적으로 수행한다. 위성체의 전원선 확인 시험은 전기 전자적 조립 시험에서 가장 처음으로 수행하는 시험이다. 전력조절분배장치로부터 전장품 각각의 하드웨어로 공급되는 50볼트 주전원 또는 28볼트 부전원이 정상적으로 공급하게 되는지를 검증한다. 위성체 하니스가 설치된 후, 각각의 하드웨어에 공급되는 전원의 극성 및 연속성 시험을 수행한다. 전력조절분배장치는 태양전지판으로부터 얻어진 전력이 레귤레이터에 의해 정류된 전압을 받아 릴레이나 FET를 통하여 모든 전장품에 전원을 공급하는 주요 장비이다. 전력조절분배장치 내부나 외부 하니스 오류로부터 생길 수 있는 잘못 리드된 전원으로부터 전장품을 보호하기 위하여 하니스를 하드웨어에 연결하기 전에 우선적으로 전원선 확인 시험을 수행한다. 위성체 전원선 확인 시험은 위성체와 기능시험장비를 연결하여 시리얼 명령어를 통해 전력조절분배장치 내부의 FET 동작을 조절하며, FET 동작 상태 및 전장품에 접속되는 입력 단에서의 전압 및 전원 특성 등을 점검한다. 위성체의 주전원 50볼트 라인의 연결도 확인과 부전원 28볼트 라인의 연결도 확인 및 전력제어 유닛 내부 FET의 기능 확인을 수행하며 또한, 전력제어부 외부에 공급하는 28볼트 펄스와 15볼트 펄스를 측정 검증하는 시험을 수행한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.130-138
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• 2016

본 논문은 무기체계의 오류를 검증할 때 필요한 실시간 시스템 병렬시험 기법에 대해서 제안한다. 이전에 국방분야에서 사용되는 야전시험장비는 무기체계를 순차적으로 검증하는 방식을 사용하였다. 오류를 순차적으로 검증하는 방식은 내부유닛간의 상호 간섭에 의한 부분의 오류검증은 할 수 없었다. 이러한 이유로 인해 본 논문에는 기존에 무기체계 오류 검증 시 사용되는 순차적 시험기법이 아닌 임베디드 장치를 이용한 실시간 시스템 병렬시험 기법을 제안한다. 임베디드 모듈이 탑재된 스위칭 제어카드는 병렬시험을 수행하고 그 결과를 사용자의 제어장치로 전달한다. 이러한 방식은 기존의 방식에 비해 좀 더 정확하게 무기체계 내부의 상호 간섭에 대한 오류 검증을 할 수 있다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.170.2-170.2
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• 2012

위성의 열진공 환경 시험은 고진공 극저온의 우주 환경을 모사하여 열제어 기능 및 임무 수행 능력을 검증하는 시험이다. 이 시험에서는 위성 주위에 부착한 방열판으로 위성 외각 온도를 변화 시켜 위성의 태양 지향 자세 또는 심우주 지향 자세를 모사하며, 이에 따른 위성의 온도 변화에 따라 지상 시험 장비로 위성의 히터 설정, 유닛 전원 형상의 변경 등을 해야한다. 또한 극고온 또는 극저온의 환경에 장시간 연속적으로 노출된 상태에서 위성의 기본적인 기능부터 영상 미션까지 검토하는 CPT 시험을 수행하며, 이 CPT 시험은 극한의 위성 상태의 시험이기 때문에 온도를 고려한 전자 시험 설계 및 24시간 위성 모니터링 시스템, 위험상황 발생 시 대처 방안 등에 대한 준비가 필요하다. 본 논문에서는 열진공 시험 시의 전자시험의 형상과 설계에 대해서 설명하고, 시험 결과에 대해서 정리하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.187.1-187.1
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• 2012

본 논문은 저궤도 위성의 각 유닛의 온도 정보를 획득하기 위해 사용되는 온도 센서인 써미스터의 data 처리를 위한 calibration 방법을 정리한 것이다. 써미스터는 온도에 따라 저항 값이 바뀌는 소자이며, 위성 프로세서는 정전류 소스를 공급하고 여기에 걸리는 전압을 AD converter를 이용해 데이터로 전송한다. 지상에서는 전송된 데이터를 calibration 공식에 대입하여 온도 정보를 얻어낸다. 특히 발사 준비 및 발사 후 발사체와 분리되기 전까지 계속 모니터링이 필요한 배터리 온도 정보의 경우 배터리 내부의 한 개 써미스터에 대해 발사장전기시험장비와 발사체의 MUX 시스템 그리고 위성 내부 프로세서에서 프로세싱이 동시에 이루어지기 때문에 각 시스템의 영향성까지 고려해야 한다. 본 논문에서는 저궤도 위성의 열진공 시험 및 발사 동안의 실제 데이터 처리 결과를 통해 정밀한 써미스터 데이터 처리 및 그 시스템 설계에서 고려해야 할 점들을 정리한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.192.2-192.2
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• 2012

위성시스템 소형화, 탑재체 수용증대, 발사비용절감, 탐사임무 효율화 등의 요구로 인하여, 위성 설계에 있어 경량화는 오랜 기간 진행되어온 연구 주제였다. 이러한 연구결과로서, 위성 구조체를 복합재료로 대신하기 위한 구조 경량화 연구와 적용이 성과를 거두었으며, 현재 위성체 프레임이나 전개형 안테나, 광학구조물 등에 경량 탄소섬유 강화 복합재료의 적용은 보편화되어 있다. 한편, 위성시스템에서 전력, 통신, 명령/데이터처리, 자세제어 및 관측기기의 각종 전자장비를 보호하는 하우징 구조물에는 여전히 금속재료가 광범하게 적용되고 있다. 특히, 알루미늄 합금은 하우징 재료로 널리 사용되는데, 강도, 강성, 열전달, 우주방사, 전기전도도 및 EMI 차폐특성과 더불어 가공성이 우수하다는 장점을 지닌 반면에, 금속재료로서 중량이 상당하여 위성 경량화 관점에서는 한계를 갖게 하는 단점이 있다. 전자장비에 부여된 전자기능 측면에서 보면, 하우징은 기생 구조물로서, 경량으로 제공될수록 전자장비 전체 무게에서 전자유닛만의 무게가 차지하는 전기전자기능비가 향상되고 위성 경량화에 크게 기여할 수 있다. 구조 경량화를 위하여 전자장비 하우징을 경량 복합재로 대체하여 설계 및 제작하였으며, 복합재 하우징의 강도, 강성, 열전달, 우주방사, 전기전도도 및 EMI 차폐를 검증할 수 있는 방법에 대하여 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권12호
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• pp.1207-1215
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• 2008

우주환경에서 운용되는 위성은 상호 유기적으로 연결된 다양한 전자장비에서 방출하는 전도성/복사성 에너지 결합에 의해 다양한 잡음 신호를 발생하게 되는데, 이러한 잡음은 탑재체를 포함한 위성 시스템과 발사체의 전자기적인 영향에 의하여 주요 기능에 중대한 결함을 유발시킬 수 있다. 이에 위성 시스템은 개발 단계에서부터 전자파환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 시스템 설계 검증이 요구된다. 위성 시스템에서 검증하여야 하는 전자파 환경 요소는 위성으로부터 방출되는 전도성/복사성 잡음과 이러한 잡음 환경에서 위성의 정상운용을 검증하는 감응성 잡음이 있다. 통신해양기상위성 시스템의 전자파 호환성 설계 검증은 PSR의 출력을 각 유닛에 분배하는 과정에서 전원선에서 방출하는 전도성 방출특성을 측정하여 시스템에서 통제하는 전자파 규격에 적합한지를 검증하고, 이러한 방출 레벨로부터 6 dB 시스템 안전성마진을 고려한 레벨의 전도성 잡음을 전원선에 인가하여 시스템의 성능을 검증하는 것이다. 아울러, 각 유닛의 전자파 복사 특성을 종합하여 시스템 수준의 복사성 잡음 수준을 예측하고 발사체 요구 규격과의 적합성을 분석하는 것이다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 전자파 환경시험 결과를 토대로 시스템 수준의 전자파 호환 특성 및 발사체와의 적합성 분석 결과를 제시하였으며, 잡음요소 분석 결과는 FM EMC 시험에 반영될 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.138-144
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• 2004

우주환경에서 운용되는 위성은 상호 유기적으로 연결된 다양한 전자장비에서 방출하는 전도성/복사성 에너지 결함에 의해 다양한 노이즈를 발생하게 되는데, 이러한 노이즈는 위성 시스템과 탑재체의 전자기적인 영향에 의하여 주요 기능에 중대한 결함을 유발시킬 수 있다 이에 위생 시스템은 개발 단계에서부터 전자파환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 시스템 설계 검증이 요구된다. 위성 시스템에서 검증하여야 하는 전자파환경시험은 위성으로부터 방출되는 전도성/복사성 노이즈 레벨측정과 이러한 노이즈환경에서 위성의 정상운용을 검증하는 감응성 시험이 있다. 다목적실용위성 2호의 전도성 전자파환경에서의 시스템 설계 검증은 PCU가 전원을 각 유닛에 분배하는 그 과정에서 전원선에서 방출하는 전도성 방출특성을 측정하여 시스템에서 통제하는 전자파 규격에 적합한지를 검증하고, 이러한 방출 레벨로부터 6dB 시스템 안전성마진을 고려한 레벨의 전도성 노이즈를 전원선에 인가하여 시스템의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 다목적실용위성 2호의 전도성 특성을 검증하기 위해 ETB에서 수행한 시스템 검증결과 및 노이즈 요소 분석을 제시하였으며, 노이즈요소 분석 결과는 FM EMC 시험에 반영될 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.1017-1026
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• 2009

우주비행체의 주 전력원인 태양전지 시스템은 태양광을 직접 바라본 상태에서 운용되어, 우주의 가혹한 열적/기계적 환경에 직접 노출되므로, 제작/시험 중 발생될 수 있는 미세한 균열, 정전기 및 열 충격 등이 궤도 운용 중 태양전지 시스템의 기능상실로 이어질 가능성을 갖는다. 또한 태양전지 시스템의 전력생성 기본 유닛인 태양전지에 발생된 미세한 균열 또는 열 충격에 따른 태양전지의 내부 파손의 발견을 위해서는 고가의 장비와 복잡한 시험 절차, 그리고 많은 시간을 필요로 하게 된다. 따라서 태양전지 시스템 기능의 건전성을 쉽고, 빠르게 확인하기 위해, 정성적인 태양전지 기능 건전성 평가 방법이 요구된다. 본 논문에서는 요즘 우주비행체에서 가장 많이 사용되는 갈륨-비소 계열의 다접합 태양전지가 갖는 전계발광현상을 이용해 복잡한 반도체 구조를 가지는 태양전지의 기능 건전성을 보다 간단하고 저비용으로 그리고 빠르게 평가하는 방법에 대한 이론적, 기술적 근거를 설명하였다. 또한 이를 실제의 우주용 태양전지 시스템에 적용하기 위한 기술적 사항들과 적용 제한 조건들에 대하여 기술하였다.