• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.439-445
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• 2012

천리안위성(COMS)은 발사체에 실려 비행하는 동안 발사체의 단이나 위성덮개가 분리될 때와 위성이 발사체로부터 분리될 때 충격 하중을 받는다. 그리고, 발사체에서 분리 후 태양전지판이 전개 전개될 때, 통신안테나가 전개될 때, 그리고 기상탑재체 라디에이터 덮개가 전개될 때 충격하중을 받게 된다. 이들 충격하중에 대한 위성의 안전 여부를 지상에서 검증하기 위하여 충격 시험이 수행되었다. 본 논문에서는 천리안위성 개발 과정 중에 수행된 충격시험과 시험분석 과정을 소개하고, 해양탑재체(해양관측카메라)의 예를 이용하여 시험 결과에 대한 분석 방법을 소개하였다. 아리안-5 발사체의 경우 위성분리를 위한 조임띠 해제 충격이 위성덮개나 단분리 충격보다 낮다. 본 논문에서는 위성분리 충격시험 결과를 이용하여 발사체로부터 위성이 받는 최대 충격을 고려하기 위한 외삽법 또한 소개되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권3호
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• pp.78-86
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• 2019

본 연구에서는 전개성능을 고려한 대형 전개형 SAR 안테나의 회전스프링 힌지의 강성 최적설계에 대해 기술한다. 대형 전개형 SAR 안테나는 발사환경에서는 접혀 있다가 궤도에서 임무를 수행할 때 펼치게 된다. 이러한 조건에서 여러 장으로 구성된 안테나 패널을 주어진 시간 내에 최소의 충격으로 전개할 수 있도록 회전스프링 힌지의 적절한 강성을 찾는 것은 매우 중요하다. 회전스프링 강성이 강하면 완전 전개시점에서 발생하는 큰 충격하중이 구조체에 손상을 주며, 약하면 전개 저항으로 인해 완전전개를 보장할 수 없기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 RecurDyn을 이용한 다물체동역학 해석모델을 생성하였으며 전개해석을 통해 전개성능(전개시간 전개충격하중)을 도출하였다 최적의 회전스프링 강성을 찾기 위해 이에 따른 전개성능을 반응표면법을 통해 근사화 시켰으며 최적설계를 수행하여 적절한 회전스프링의 강성 값을 도출하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.86-93
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• 2023

일반적으로 발사체의 페어링, 위성체 및 단 분리와 더불어 위성체의 전개형 구조물 분리 시 높은 신뢰도의 화약폭발 기반 파이로 분리장치가 주로 적용되고 있다. 이로부터 발생되는 파이로 충격은 짧은 시간에 높은 진폭의 하중이 발생함으로써, 위성 전장품 등 주요 탑재장비에 일시적 또는 영구적 손상을 유발하여 임무 실패를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 파이로 구속분리장치의 폭발 시 전달되는 충격하중 저감을 목적으로 저강성 블레이드 기반 충격저감장치를 제안하였다. 설계의 주안점은 저강성 블레이드 적용에 따라 발사진동환경 하 구조건전성 확보에 취약한 문제점을 해결하기 위해 고댐핑 특성 구현이 가능하도록 점탄성 테이프를 이용한 적층형 구조를 적용함에 있다. 상기 충격저감장치의 설계 유효성은 낙하추를 이용한 충격시험을 통해 입증하였으며, 발사진동환경 하 구조건전성은 전개형 구조물 모사 모델을 적용한 하중조건에서의 구조해석을 통해 평가를 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.639-648
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• 2000

충격하중을 받는 단순지지된 2층 원통쉘의 탄성 충격응답해석에 대한 모델해석을 실시하였다. 2층 원통쉘에 대한 지배방정식은 전단변형과 회전관성을 고려한 단층 수정쉘 이론을 적용하여 충격하중을 받는 철-콘크리트 원통쉘에 대해서 해석하였다. 수치결과에서 알 수 있듯이 응답의 기본적 특성 이해 및 유한요소법 등의 수치해법에 대한 정도 확립에 유효하게 이용될 수 있다고 생각한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.539-549
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• 2017

본 논문에서는 마하 3의 초음속 유동 환경에서의 슈라우드 분리 특성 연구를 위한 시험을 수행하였다. 시험은 분리 구조물의 시험이 가능한 수직 자유 젯 풍동에서 이루어졌다. 분리시험용 슈라우드는 시험 목적과 시험 환경에 맞게 소형화한 축소형 모델을 사용하였으며 외부 유동의 하중을 고려해 잠금/전개장치를 설계하였다. 고속카메라를 활용해 슈라우드가 전개되는 동안 슈라우드에서 생성되는 충격파 변화 양상과 슈라우드 전개/분리 거동을 기록하였다. 또 첨두부 동체 표면에는 압력센서를 적용해 슈라우드가 전개되는 동안 첨두부 표면에 작용하는 비정상 압력을 계측하였다. 시험자료 분석 결과, 슈라우드 분리기술 연구에 필요한 슈라우드 분리 영상 및 첨두부 비정상 압력 자료를 획득하였다. 아울러 외부 유동의 온도와 방향 조건에 따른 슈라우드 분리 거동과 충격파 변화 양상 그리고 첨두부 표면 압력 변화 특성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.150-155
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• 2013

본 논문에서는 기존의 복잡한 구조를 가지는 비폭발식 분리장치를 단순화시켜 니크롬 와이어와 케블라 로프를 이용한 새로운 개념의 비폭발식 분리 메커니즘을 설계/제작하고 기초성능 평가(사전하중, 분리시간, 충격 실험 등)를 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 니크롬 와이어의 회전횟수에 따라 다양한 사전하중 하에서 작동이 가능한 것을 확인하였고, 최대 6.0kN의 사전하중 하에서 110G의 충격을 발생시키며 680ms의 짧은 시간에 분리되는 것을 확인하여 제안된 분리장치의 유용성을 확인하였다. 추후 발사환경 및 우주환경 시험을 통하여 제안된 분리장치의 우주인증을 수행하고 다양한 사전하중에서 작동 신뢰도를 확보하여 태양 전지 패널의 전개뿐만이 아니라 페어링 분리 등 다양한 용도에 사용이 가능하도록 개발하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.27-37
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• 1998

선박이 대형화되고, LNG선의 건조가 활발해지면서 액체화물탱크의 내부유동을 뜻하는 슬로싱에 대한 연구가 중요해지고 있다. 슬로싱에 의한 충격압력의 크기와 특성을 파악하기 위하여 직사각형 모델에 대한 체계적인 실험을 수행하여 회전각, 동요주파수, 적재수심에 따른 내부유동의 특성을 분석하였고, 충격압력이 가해지는 탱크벽면의 구조응답을 계측하여 유탄성효과를 고찰하였다. 탱크의 내부유동은 고차경계요소법을 이용하여 해석하였고, 평판의 진동에 의해 유기되는 유체력은 고유함수 전개법을 이용하여 부가질량과 감쇠력으로 표현하였다. 충격하중이 작용하는 경우 유탄성 효과를 고려한 탱크 벽면은 부가질량의 영향으로 그 때의 수심에 해당하는 접수진동수로 진동하였고, 벽면에서 압력은 유탄성효과를 고려하지 않은 경우에 비해 두 배 이상 크게 나타났다. 이를 실험과 계산에서 모두 확인하였고, 충격하중에 의한 평판의 거동에서 유탄성효과를 규명하였다

• 한국항공운항학회지
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• 제19권3호
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• pp.10-15
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• 2011

위성용 분리장치는 작동 전까지는 높은 체결력으로 위성의 부속물들을 안정된 체결 상태로 유지해야 한다. 작동 후에는 위성시스템에 손상이 없이 위성본체로부터 분리되어 태양전지판과 안테나와 같은 부속장치의 전개를 성공적으로 수행하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 분리충격이 작고 취급이 용이하며 재장착이 가능한 형상기억합금구동기와 태엽스프링을 이용한 소형위성용 비폭발식 분리장치를 제안하였다. 성능을 검증하기 위하여 분리시간, 분리가 가능한 사전하중, 분리장치 작동 시 충격량 측정 실험을 수행하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1473-1478
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• 2012

본 논문은 원거리에 떨어진 작전지역으로 정찰로봇을 발사하여 투하하기 위해서 필요한 파단형 보호체에 대한 개발내용을 제시한다. 실제 전장에서의 활용성을 높이기 위해 기존 외피 전개를 위한 기구사용을 배제하고 체결부의 파단에 의해서 보호체의 외피가 개방되는 방식을 채택하여 소형, 경량을 이루었다. 보호체와 정찰로봇의 유한요소 모델링을 통해서 주어진 하중조건에 맞추어 체결부의 파단이 이루어지는지 전산모의실험을 수행하였으며, 낙하시험기를 이용한 충격실험을 통해서 충돌에 대한 보호체의 충격흡수성능을 분석하였다. 실제 외부환경에서의 100m 발사시험을 통해서 제안된 보호체가 정찰로봇을 탑재하여 정해진 지점으로 비행 도착한 후 안전하게 정찰로봇을 이탈시킴을 확인하였다.