• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.59-59
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• 2003

과학위성 1호는 고도 685 km 태양동기궤도에서 운용되는 소형인공위성으로 지구 그림자에 의한 주기적인 온도변화, 태양과 지구로부터의 자외선복사, 진공환경과 같은 가혹한 우주환경에서 정상적으로 임무를 수행해야 한다. 이러한 가혹한 우주환경에서 위성 각 시스템의 온도를 허용범위 내에서 조절하고 구조적인 열변형을 최소화하기 위하여 열제어 시스템이 필요하며, 위성개발과정에서 상세한 열설계 요구조건을 도출하고 반영하여 과학위성 1호의 열제어 시스템을 설계하였다. 열제어 시스템은 위성의 내\ulcorner외부에서 위성외부로부터의 열유입을 최소화하고 위성내부에서 발생한 열을 효과적으로 방출하는 역할을 한다. 열제어 시스템의 성능을 검증하기 위하여 다양한 임무와 궤도를 고려한 궤도열해석이 수행되었으며, 주기적인 온도변화와 진공환경을 모사하는 열진공시험을 통하여 예상되는 우주환경에서 위성 각 시스템의 정상동작 여부가 검증되었다. 본 연구는 과학위성 1호의 열설계 결과와 효과적인 열설계를 위한 궤도열해석 과정 그리고 위성 시스템의 신뢰성 검증을 위한 열진공시험결과를 다룬다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권2호
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• pp.101-117
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• 2023

우주상에 존재하는 우주물체에 접근하여 궤도상에서 제거하는 능동 제거 기술(active debris removal, ADR)과 연료 충전, 배터리 교환 등의 위성의 수명연장을 위한 기술인 궤도상 서비싱(on-orbit servicing)은 우주물체의 증가와 함께 그 관심이 커지고 있다. 인공위성연구소에서는 국내에서 발사되었던 국가 자산 중 임무가 종료된 후 궤도상에서 여전히 우주를 돌고 있는 국가 우주자산을 포획 및 제거하는 목적의 위성을 개발하기 위한 연구를 수행 중에 있다. ADR 소형위성은 지금껏 국내에서 개발되었던 지구 및 우주환경 관측 위성과 다르게 랑데부/도킹 기술 등을 포함한 우주 탐사 임무 등 미래 임무에 요구되는 기술을 구현 및 실증하는 것을 주요 임무로 가지고 있다. 본 논문에서는 여러 국가 우주자산들 중 1990년대에 발사된 우리별 위성의 포획 및 제거 임무를 갖고 있는 ADR 소형위성의 궤도 전이 방법에 대해서 소개한다. 소형 위성은 무게가 약 200 kg 이하가 되도록 개발을 수행할 예정이고, 2027년 한국형 발사체를 통해 궤도상에 투입되는 상황을 가정하여 임무를 설계했다. 특히, 지구의 J2 섭동력을 이용해서 목표물과 다른 RAAN 일변화를 만들어 줌으로써, 목표물로의 궤도면 변경을 직접 천이 방식과 비교하여 더 적은 연료를 이용하는 전략을 구성하였다. 이 방법을 이용하여 소형위성급 무게의 위성으로 우주쓰레기 제거 임무를 가능하게 하며, 뉴스페이스 시대에 새로운 형태의 우주탐사를 수행하는 기술 검증 플랫폼이 될 것으로 기대한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.50-50
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• 2003

본 연구에서는 행성 근접통과(Gravity Assist, Swingby, Flyby)를 이용한 행성간 탐사선의 궤도를 설계할 수 있는 알고리즘 개발을 자체적으로 수행하였다. 미 항공우주국(NASA)에서는 이를 이용한 행성간 탐사선의 궤도에 관한 연구를 이미 1950년대부터 시작하여 왔으며, 1973년 Mariner 10호가 한번에 두 행성, 금성과 수성을 탐사하는데 성공하였다. 행성간 임무에 있어서 행성 근접통과를 적절하게 이용한다면 임무 수행시 요구되는 에너지를 최소화 시킬 수 있어 발사비용의 절감효과와 함께 한번의 발사로 여러 행성의 탐사가 가능하여 임무의 효율성을 증대 시킬 수 있다. 행성 근접통과를 이용한 행성 탐사선의 궤도설계를 위해서는 근접 통과하는 행성(Flyby planet)에서의 진입속도벡터( $V_{\infty}$$^{ -}$) 및 출발속도벡터( $V_{\infty}$$^{+}$)의 크기, 근접 통과시의 비행 고도(Flyby altitude), 근접 통과 행성과의 충돌여부 분석(B-plane analysis), 최종적으로 도착하고자 하는 행성(Target planet)의 위치 등 많은 제한조건이 고려되어야 한다. 연구된 알고리즘의 결과를 미 항공우주국 (NASA)의 임무였던 Mariner 10호의 결과와 비교하여 보았으며, 우리나라가 향후 목성으로 탐사선을 보낸다고 가정하였을 경우, 행성 근접통과를 이용한 탐사선의 발사시기(Launch Window), 요구되는 발사 에너지(C3)값, 그리고 각각에 따른 궤적들을 산출하여 보았다. 이미 기술 개발을 완료한 국가들이 관련 기술의 제휴를 기피하고 있는 현 상황에서 이와 관련된 연구는 우주개발의 시대를 열고 있는 우리나라의 우주개발관련 기초 기술 분야를 위해 선행 연구되어야 할 부분이다. 기초 기술 분야를 위해 선행 연구되어야 할 부분이다.다.향을 해석하고 시뮬레이션 하였다.Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다this hot-core has a mass of 10sR1 which i:s about an order of magnitude larger those obtained by previous studies.previous studies.업순서들의 상관관계를 고려하여 보다 개선된 해를 구하기 위한 연구가 요구된다. 또한, 준비작업비용을 발생시키는 작업장의 작업순서결정에 대해서도 연구를 행하여, 보완작업비용과 준비비용을 고려한 GMMAL 작업순서문제를 해결하기 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.로 이루어 져야 할 것이다.태를 보다 효율적으로 증진시킬 수 있는 대안이 마련되어져야 한다고 사료된다.$\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorner$과 $\ulcorner$표현$\lrcorner$의 성격과 형태를 외형상으로 더욱이 공간상에서는 뚜렷하

• 우주기술과 응용
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• 제4권1호
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• pp.27-47
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• 2024

뉴스페이스(New Space) 시대에 이르러 궤도상 서비싱(OOS, on orbit servicing) 임무를 수행하기 위한 인공위성들이 개발되고 있다. 궤도상 서비싱을 위한 다양한 임무는 고장수리, 재급유, 견인, 구성품 교체, 우주 상 건설 등의 여러 임무가 있으며, 이를 수행하기 위해 로봇팔 탑재체가 탑재되어야 한다. 로봇팔 탑재체는 기존 인공위성의 탑재체와 달리 고정된 상태로 움직이지 않는 것이 아니라 임무 수행을 위해 지속적으로 움직여야 하는 탑재체라는 특징이 있으며, 또한 인공위성의 구조체 내부에 존재하는 것이 아닌 우주공간에 직접적으로 노출된 상태로 임무 수행을 해야 한다는 특징이 있다. 이러한 탑재체의 특징으로 인해 극한의 우주 열환경에서 이상 없이 운용될 수 있는 열 설계 및 해석은 필수적이나, 로봇팔 열 설계 및 해석에 대한 논문은 그리 많지 않은 실정이다. 본 논문에서는 현재까지 개발된 로봇팔 탑재체에 대한 열 설계, 해석에 대한 사례들을 소개 및 정리하였으며, 마지막에는 앞으로 개발할 로봇팔 탑재체의 열 설계 및 해석에 대한 방향을 제시해 보고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.60-71
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• 2017

정지궤도 발사체의 시스템 옵션별 성능 해석을 위하여 3자유도 궤적모델을 이용한 궤도 해석 프로그램을 작성하였다. 이 프로그램을 이용하여 추진제의 종류와 엔진방식, 클러스터링 수, 그리고 발사장 위치 등을 옵션으로 두고 발사궤적과 정지천이궤도 투입성능을 추정하였다. 해석의 결과를 통하여 국내 발사장을 이용하여 임무 달성을 가능케 하는 다양한 설계 방안의 가능성과 함께 정지궤도 발사체의 설계 방향을 파악할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.303-310
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• 2020

본 논문은 무인항공기 전기시스템을 위한 전원모니터링장치에 대해서 기술하고 있으며, 무인항공기에 장착되는 AC/DC 발전기, 전원변환기, 배터리 및 기어박스의 데이터 측정과 임무장비의 전원 ON/OFF 장치를 운용하는 전원모니터링장치에 대한 설계를 기술하였다. 전원모니터링장치는 비행체 전원(발전기, 전원변환기 및 배터리)에 대한 전압과 전류를 측정하고, 기어박스의 압력과 온도를 측정하며, 임무컴퓨터로부터 수신된 임무장비의 전원명령을 수행한다. 전원모니터링장치는 무인항공기 비행체 요구사항을 만족하도록 설계하였으며, 구조/열 해석, 환경/EMI 및 지상/비행시험을 통하여 검증을 수행하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.136-140
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• 2011

본 연구에서는 지구저궤도위성 GPS 안테나 후판 크기를 변경을 반영하고 궤도 열해석을 수행하여 안테나 온도 조건을 만족하는지 검토하였다. 해석 조건은 안테나 쪽으로 가장 많은 외부 열유입이 예상되는 고온 임무말기(End-of-Life) 안전모드를 중점적으로 검토하였다. 안전모드에서는 태양전지판이 상시 태양을 지향하게 설계되어 있으며 별도의 임무기동이 없기 때문에 안테나 후판 관점에서는 최대 열유입이 예상되는 모드라고 볼 수 있다. 허용 온 도내 유지를 위해 방열 테이프 적용이 결정되고 필요 면적을 해석하였으며, 최저 온도 조건 확인을 위해서 저온 임무초기(Begin-of-Life) 안전모드도 검토를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권8호
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• pp.590-598
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• 2019

현대 사회에서 인공위성은 통신, 영상 등의 분야에서 널리 이용되고 있다. 이 중에서도 인공위성을 통해 획득한 영상은 넓은 지역에 대한 다양한 정보를 담고 있어 농업, 자원개발 및 활용, 군사적 목적 등으로 활용되고 있다. 인공위성의 특성상 영상을 획득할 수 있는 시간이 매우 제한적이므로 주어진 시간 내에 최대한 효율적인 영상획득을 수행하는 것이 중요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 인공위성이 영상을 획득하는 데 소요되는 시간 및 자세 기동에 대한 모델링을 수행하고 이를 바탕으로 휴리스틱 평가함수를 이용한 임무설계 알고리즘을 제안하고 수치 시뮬레이션을 통하여 해당 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.40-46
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• 2021

본 연구에서는 재난치안무인기 MC-1,2,3 대비 임무능력이 대폭 향상된 임무확장형 무인기 후보인 틸트로터 무인기의 공력형상설계와 성능향상을 위한 연구를 수행하였다. 기존 운영 중인 TR60 틸트로터 무인기의 형상을 근간으로 성능향상을 위하여 동체 및 꼬리날개 형상을 개선하고 나셀에 확장날개를 장착한 새로운 TR5X 개념형상을 설계하고 전산유체해석을 통해 기존 TR60과 공력성능을 비교하였다. 또한 TR5X 전기체 공력데이터를 구축하고 전기체 비행성능해석을 수행하여 목표로 설정된 주요 성능요구도가 만족됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.77-77
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• 2002

초소형 공중발사체 설계 시 하이브리드 모터의 적용가능성에 대한 연구를 실시하였다. HTPB/LOX를 추진제로 하여 마차바퀴형 연료 그레인, 산화제 탱크 가압방식을 사용하였고, 성능특성을 계산하기 위하여 하이브리드 연료의 연소율이 일정하다고 가정 하였다. 본 연구에 사용된 임무는 중량 3.5kg의 나노위성을 근지점 고도 200km, 원지점 고도 1,500km의 타원궤도로 진입시키는 것을 목적으로 하는 로켓의 1단 부분에 관한 것으로 1단의 발사속도는 M=1.3, 발사고도는 12km, 연소종료 고도는 40km이다. 1단에 대한 페이로드 중량은 127.5kg이고, 속도증가분($\Delta$V)은 3,330m/s이다. 모선은 F-4E를 사용하였고 모선의 특성상 발사체의 총 중량이 1,000kg이하로 제한되고 길이와 직경이 5m${\times}$5m로 제한되나 1단에 대한 길이의 제한조건은 현재까지 명확히 정립되지 않은 상태이다. 설계과정에서의 변수는 연료 그레인 포트 개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력을 사용했고, 설계 제한조건은 추진제 중량, 평균 비추력, 평균 추력, 연소시간, 1단 길이, 직경, 연소시간이고, 이들의 범위는 모선의 특성과 초소형 공중발사체의 임무특성에 맞게 설정하였다.