• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.167.1-167.1
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• 2012

본 논문에서는 인공위성 전개장치용 테잎힌지 특성해석을 수행하고 그 결과에 대하여 분석하였다. 테잎힌지를 이용한 전개장치는 신뢰성이 높고, 형상이 매우 단순하며, 제작단가 또한 저렴하여 우주용 안테나 및 태양전지판에 널리 이용이 되고 있다. 테잎힌지를 이용한 전개장치의 전개특성은 테잎힌지 특성에 의하여 좌우가 되므로 안전성 있는 전개장치 설계를 수행하기 위해서는 가능한 정확한 해석이나 계산이 요구되어진다. 초기에는 쉘 이론등을 바탕으로 테잎힌지의 전개특성을 계산하는 식들이 연구되었으나 테잎힌지의 강한 비선형성 때문에 정확성이 많이 떨어지는 큰 단점이 존재하였다. 이후 많은 연구를 통하여 유한요소모델을 이용한 비선형해석을 통하여 비로소 정확한 전개특성을 해석할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 다물체 동역학해석프로그램인 리커다인의 유연체 해석모듈을 이용하여 테잎힌지에 대한 특성해석을 수행하였다. 해석결과 신뢰성 있는 테잎힌지의 전개거동 확인 및 전개특성을 계산할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.583-591
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• 2018

본 논문에서는 하나의 큰 태양전지판 전개시험을 위해 새로운 전개시험장치를 제안하였다. 지상에서 전개시험을 수행하기 위해서는 궤도에서와 유사한 무중력 환경을 만들기 위해 중력 보상을 고려한 장치를 사용해야 한다. 기존에 주로 사용되는 전개시험장치를 시험하고자 하는 태양전지판 전개에 적용 가능한지 판단하기 위해 간단한 개념설계, 해석 그리고 시험 등을 통해 장단점을 분석하였다. 지상 시험의 문제점인 공기저항 문제를 해결하기 위해 더미 프레임을 제안하였으며 중력축과의 정렬 문제를 해결하기 위해 전개 장치에 자동조심 베어링 및 조절나사를 적용하였다. 그리고 테잎 스프링 힌지축의 변화를 보상하기 위해 반지름 방향 이동을 위한 수평 이동 베어링이 적용되었다. 이로부터 본 논문에서 전개하고자 하는 태양전지판에 특성화된 새로운 전개시험장치를 개발하고 검증함으로써 기존 전개시험장치의 문제점을 해결하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.27.3-27.3
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• 2009

인공위성이 발사체로부터 분리되면, 인공위성은 가장 먼저 태양 전지판을 전개한 후 전력을 생산한다. 전력은 인공위성의 운영에 반드시 필요하므로, 태양전지판의 성공적인 전개는 인공위성의 성공적 임무 수행의 필수 요소이다. 따라서, 태양전지판 또는 태양전지판의 전개장치 개발시에는 태양전지판이 이상없이 전개되는지를 확인할 수 있는 태양전지판 전개해석을 반드시 필요로 한다. 현재 개발중인 저궤도 지구관측위성의 경우, 3장의 태양전지판이 사용이 되며, 각 태양전지판의 전개 및 고정은 힌지 및 스트럿으로 이루어진 태양전지판 전개장치에 의하여 이루어진다. 이 논문에서는 다물체 동역학 해석프로그램인 Recurdyn을 이용하여, 상세 태양전지판 전개해석을 수행하고자 한다. 이전 연구에서는 기본적인 전개해석 모델을 수립하여, 태양전지판의 기본 전개거동을 확인할 수 있었다. 그러나, 태양전지판이 완전히 전개된 이후에 고정되는 부분의 모델링이 복잡하여, 단순하게 가정하여 전개해석을 수행하였다. 이러한 가정은 태양전지판의 전개 입장에서는 좀 더 극한상황이 되었으며, 이러한 환경하에서도 충분히 태양전지판이 잘 전개됨을 확인할 수 있었다. 이 논문에서는 간략화된 태양전지판 고정장치 및 기타 다른 부분들을 좀 더 상세모델링 하여, 전개 거동이 좀 더 실제에 가깝도록 하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.202-202
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• 2012

항공우주연구원에 설치되어있는 태양전지판 무중력 전개시험장치는 지상 전개시험 시 지구 자중으로 인해 발생하는 하중과 마찰력을 상쇄하여 우주 궤도상에서 전개되는 것과 동일하게 태양전지판이 전개되도록 구성되어 있다. 이를 위해 에어베어링을 사용하여 전개 시 발생할 수 있는 전개방향으로의 마찰력을 상쇄하고, 지구 중력으로 인한 영향이 없도록 하기 위해 중력축에 대해 각 레일이 수평이 되도록 정밀하게 정렬되어야 한다. 본 연구에서는 천리안위성의 정밀조립 및 전개시험에 사용되었던 태양전지판 무중력 전개시험장치를 차기 정지궤도위성의 대형 태양전지판에 적용하였을 때에도 전개시험이 가능한 지를 카티아 디지털 목업 시뮬레이션을 사용해 모사하고 검토되어야 할 주요 사항들에 대해 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권6호
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• pp.58-65
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• 2018

여러 패널들로 파라볼라 반사판 형상을 가지는, 전개형 복합재료 안테나의 동적 특성을 수치적 그리고 실험적으로 살펴보고자 한다. 전개 장치들은 여러 패널들이 작은 공간에 효과적으로 수납될 수 있도록 설계하였다. 반사판 패널의 개수, 패널들의 폴딩(folding)/트위스팅(twisting) 각도, 그리고 전개 작동기 등의 특성을 고려하여 전개시 필요한 설계변수를 결정하였고, 반사판 패널은 CFRP(carbon fiber reinforced plastics)으로 제작하였다. 무중력 전개장치를 제작하여 반사판 안테나의 전개시험을 수행하였고, 동적 전개특성을 관찰하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.45-54
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• 2006

오일펜스에 전개 장치를 부착하여 1척의 선박이 오일펜스를 예인전장할 수 있는 방안을 실험을 통해 검토한 것으로, 실험에 사용된 전개장치의 형태와 규모는 오일펜스에 마치는 예인 저항을 측정한 결과와 선박에 설치된 오일펜스 윈치 드럼의 크기를 고려하여 설계하였다. 전개장치의 성능 조사를 위한 현장 실험은 B형과 C형 오일펜스를 대상으로 계산 값의 약 91%와 75% 수준인 $3.0m^2$와 $6.0m^2$ 규모의 전개 장치를 제작하여 수행하였다. 그 결과,2척의 선박을 예인하였을 때, 예인 속도(v) 변화에 따른 B형 오일펜스의 장력 값, T(kg)는 양 선박간의 거리가 100m와 50m일 경우 $T=920v^{1.1},\;T=500v^{0.9}$로 나타났으며, 이를 근거로 계산된 B형 및 C형 오일펜스용 전개 장치 하나의 규모는 $3.3m^2$ 와 $8.0m^2$였다. B형 및 C형 오일펜스 양끝에 전개 장치와 예인줄 200m를 부착하여 예인전장하였을 때 오일펜스 개구부의 최고 폭은 예인 속도 1.5 kt에서 평균 약 114m와 95m(개구부 폭/오일펜스 전체 길이: 33%와 57%)를 나타내 전개장치가 유출유를 충분히 포집할 수 있는 전개 성능을 보인 것으로 평가되었다. 그러나 예인줄 길이 변화에 따른 오일펜스 개구부 폭의 증가율은 예인줄 길이가 50m에서 100m로 늘어났을 때 약 31%와 40% 정도로 크게 높아지지만, 예인줄이 100m에서 150m, 200m로 길어질수록 증가율이 크게 둔화되어 100m내외로 예인줄을 유지하는 것이 합리적이라고 판단된다. 또한 예인 속도가 1.5 kt 이상일 경우 모든 오일펜스에서 전개 성능이 저하되어 개구부 폭이 감소하였고, 오일펜스 일부분이 침강하거나 월파, 스커트 날림 현상 등 오일펜스의 전장 형상이 불안정해져 전개 장치 운용에 합리적인 예인 속도는 1.5 kt 이내로 볼 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.123-128
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• 2022

본 연구는 전개형 SAR 안테나에 적용하기 위한 비폭발 분리장치를 제안하였다. Ni-Cr 와이어를 감아 제작된 분리장치를 이용하여 SAR 안테나의 벨트가 전개되지 않도록 구속한다. 분리 장치를 구속하는 Ni-Cr 와이어는 발열을 통해 절단함으로써 벨트 전개 시 충격량을 최소화한다. 분리장치의 설계를 위해 설계하중(99g)과 preload를 고려하여 AL과 Ti을 대상으로 유한요소 해석을 수행하였다. AL을 이용 시 해석결과, 최대 변형량이 0.256 mm 발생하였고, 안전마진은 +0.09로 확인되었다. 또한 궤도상 열분석을 수행하여 온도분포를 확인한 결과, 최저온 궤도와 최고온 궤도에서 -50~+2℃의 온도분포와 -10~+90℃의 온도분포를 각각 나타내어 우주환경에서도 구속분리장치가 안정적임을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권6호
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• pp.502-508
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• 2013

새로이 개발된 유도키트를 장착한 모의 활공탄에 대하여 지상투하시험을 수행하였다. 사출형 분리장치의 카트리지와 오리피스 조합에 따른 사출력을 측정한 결과, 오리피스 직경이 클수록 사출력이 크게 작용하였으며, 투하된 후 날개 전개장치를 비롯하여 탄의 내부에 탑재된 시험 장치들의 정상 작동을 확인하였다. 또한 영상자료로부터 활공탄의 피치각은 전방과 후방의 사출력 분포 즉 카트리지와 오리피스 조합에 따라 증가 또는 감소하는 것으로 분석되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권7호
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• pp.682-687
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• 2011

일반적으로 탑재 교정을 위한 교정 반사경 구동장치는 교정임무 수행 시에는 주광경로 상의 전개위치로 반사경을 구동하며, 교정 후에는 주광경로와 이격된 수납위치로 반사경을 구동한다. 교정 반사경 구동장치의 결함 발생 시에는 반사경이 전개된 상태로 남아 주광경로를 차단하지 않도록 반사경을 강제 수납한다. 본 논문에서 제안한 결함 안전장치를 가지는 교정용 반사경 구동장치는 구동을 위한 스텝모터, 전개 및 수납 상태확인을 위한 마이크로 스위치, 베어링과 스프링의 기능을 동시에 갖는 피봇베어링 등으로 구성된다. 본 논문에서는 상기의 기능을 갖는 교정 반사경 구동장치 구현을 위한 구동장치 구성을 제안하였으며, 구성요소의 최적화 설계치를 도출하고 기능시험을 통해 결함안전 기능을 갖는 교정 반사경 구동장치의 유효성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권1호
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• pp.63-70
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• 2017

본 논문에서는 가항력돛을 이용한 궤도이탈 장치를 설계 및 제작하고 전개 특성을 연구하였다. 형상기억합금을 이용한 분리장치를 개발하고, 형상기억합금의 구동에 따라 테잎 스프링의 복원력을 이용해 구동되는 새로운 궤도이탈 장치를 설계하고 실험하였다. 가항력돛의 효율적인 수납 및 전개를 위해 origami flasher 방식 중 original ISO flasher 방식을 선정하였으며, 반복적인 실험을 하기 위해서 다른 재료들에 비해 저렴한 우주재료인 mylar film을 가항력돛의 재료로 사용하였다. 또한, 일회성 장치 신뢰성 평가 방법 중 하나인 FTA(fault tree analysis) 방법을 통해 장치의 신뢰도(0.997572)를 평가하고 가장 치명도가 높은 부분이 Roller failure임을 확인하였다. 최종적으로 가항력돛의 전개장치의 제작 및 실험을 통하여 향후 궤도이탈 장치의 개발 가능성을 확인하였다.