저궤도위성은 궤도에 진입한 이후에는 탑재 소프트웨어에 의해 임무를 수행하게 된다. 탑재 소프트웨어에 의한 위성의 임무 수행은 많은 부분이 내부 논리에 의해 자동으로 수행되고 있다. 그러나 발사 후 초기 운용이나 정상 운용의 임무 명령 생성, 궤도 조정, 건강 상태 확인 및 조치 등의 경우는 위성 운용 인원 및 위성 개발자의 판단 및 제어가 필요하다. 이를 위해 위성의 텔레메트리를 수신 및 원격 명령을 위성에 전송하여 탑재 소프트웨어를 상황에 맞게 제어할 수 있도록 위성과 지상국 간의 무선 통신 접속이 필요하다. 위성과 지상국 간의 접속 검증 시험을 종단 시험(End-to-End test)이라고 하며, 이 논문에서는 저궤도위성 개발의 전체 기간 중 수행한 2 차례의 종단 시험에 대하여 시험 형상 및 시험 설계에 대해 서술하고 이에 따른 시험 결과에 대해 정리하였다.
최근 몇 년간 국내 외에서는 연평균 10건 이상의 항공기 과주사고가 발생하고 있으며, 이러한 사고를 방지하고자 활주로 종단안전구역 기준을 설정하였다. 그러나 대부분의 공항은 종단안전구역 기준을 설정하기 전에 시공되어 기존 활주로의 경우 대부분이 활주로 종단안전구역 기준을 만족하지 못하고 있는 실정이며 자연장애물, 환경, 지역개발 등으로 활주로 종단안전구역의 기준에 부합하도록 활주로 종단을 확장하기 곤란한 경우가 많다. 이러한 이유로 미연방항공청은 활주로 종단에 항공기 과주방지 포장시스템을 설치하도록 권고하고 있으며, 현재 많은 미국 공항에서 설치완료 하였거나 설치 중에 있다. 이에 따라 본 논문에서는 국내 기술을 이용하여 항공기 과주방지 포장시스템에 적합한 재료를 개발하기 위하여 저강도 펄라이트 콘크리트의 기초적인 연구를 수행하였다. 저강도 펄라이트 콘크리트의 단위중량은 배합조건에 따라 $4.5{\sim}6.4kN/m^3$의 범위를 나타내었으며, 일축압축강도는 $400{\sim}1,470kN/m^2$의 강도 범위를 가지고 있었다. CBR 시험기를 이용하여 관입압축강도시험을 수행한 결과 전체 높이에서 관입량이 약 60% 이후부터 강도가 증가하기 시작하였으며, 덤프트럭을 이용하여 관입시험을 수행한 결과 약 40%의 관입량이 측정되었다.
TTCN-3(Testing & Test Control Notation Version 3)은 국제 표준 테스팅 언어이다. TTCN-3는 다양한 통신 프로토콜이나 장치간의 연동성을 검증하기 위한 적합성 시험을 할 수 있고, 프로토콜이나 통신 장치가 표준에 적합하게 구현되었는지를 검증할 수 있다. 본 논문에서는 TTCN-3을 사용하여 종단과 종단간의 연결설정의 확립의 인증성 시험에 대한 프로토콜 장치간의 상호 여동성을 보장하기 위한 적합성 시험을 제안하고, 산호 연동성 시험과 장치에 구현된 프로토콜이 표준 구격에 적합한지를 시험하는 예를 시험한다.
본 논문에서는 154kV 지중송전선로의 기중종단접속함 (EB-A)에서 발생한 절연파괴 고장을 분석하여 정확한 원인을 규명하고자 한다. 케이블 결함은 제조 공정에서 철저히 걸러내도록 조치하고 케이블 공장 출하시 시험을 통해 점검하고 있어, 고장은 케이블 자체 보다 현장에서 시공하는 접속함에서 발생할 우려가 매우 크다. 따라서 접속함 시공은 케이블의 안정적인 운전을 위해 매우 중요한 공정으로 접속작업 후 성능이 케이블과 동등 이상의 특성을 유지하도록 하여야 한다.
비행종단수신기는 발사체 비행 중 발생할 수 있는 비정상 상태에 대비하여 비행을 중단시키는 지상 명령을 수신하는 장치이다. Secure 톤은 IRIG에서 규정한 7개의 음성 주파수 대역 톤 신호 중 2개의 톤을 조합하여 11개의 연속적인 부호로 명령 포맷을 구성한다. 한국형발사체 탑재를 고려해 개발 중인 비행종단수신기는 Secure 톤에 암호화 기능을 추가한 MHA 명령 방식을 적용하였다. 제작된 비행종단수신기의 성능 및 기능을 점검하기 위해선 동일한 규격의 RF 신호를 발생함과 동시에 수신기의 외부 출력 포트를 모니터링하고 RS-422 통신을 제어하며 시험 데이터 저장 기능을 제공하는 점검장비가 필요하다. 본 논문에서는 비행종단수신기 인터페이스 및 적용된 명령 방식에 대한 간략한 설명과 함께 LabVIEW 기반으로 제작된 점검장비의 하드웨어 구성, 소프트웨어 구현 및 기능 점검 결과에 대해 기술한다.
발사체의 발사 시험과 운용에 있어, 예기치 못한 로켓의 오작동으로 인한 인명과 재산의 피해를 예방 또는 최소화하기 위하여 비행안전 시스템은 매우 중요한 역할을 한다. KSR-Ⅲ 발사시 처음으로 운용될 비행안전 시스템은 비행안전 디스플레이 시스템과 비행종단 시스템으로 나뉘어진다. 발사 후 비행중인 로켓의 여러 비행상태와 예상낙하점등은 실시간으로 디스플레이 시스템을 통하여 관찰되며, 로켓이 안전영역을 벗어나거나 로켓의 추적이 불가능하게 될 경우 비행종단시스템은 로켓의 비행을 즉시 중단시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 비행안전 시스템 구현에 관하여 수행된 실시간 비행안전 디스플레이 시스템과 비행종단시스템의 개발에 관하여 기술하고 있다.
비행종단시스템은 지상국과 탑재체로 구성되며, 발사체가 계속 비행하는 것이 위험하다고 판단할 경우 강제로 비행을 종단시키는 역할을 한다. 이를 위해서는 비행 구간 내내 일정 수준 이상의 통신 신뢰도를 유지하여야 하나, 국내 유도무기 시험장에서는 점차 요구 성능이 늘어남에 따라 해당 조건을 일부 충족하지 못했다. 본 논문에서는 비행종단시스템의 링크 버짓을 분석하였고, 필요한 링크 마진을 확보할 수 있도록 지상국에 해당하는 비상종료 명령 송신시스템을 설계 및 개발하였다. 이후 탑재체에서의 수신 신호세기를 측정하여 기존 송신시스템과의 성능을 비교하였으며, 이로써 비행종단시스템의 통신 신뢰도가 향상되었음을 확인하였다.
본 논문에서는 검증위성(KoDSat)의 시스템 레벨 전자기파(EMC) 환경시험 및 전자기파(EMC) 규격을 초과한 시험결과에 대해서 발사체에 대한 영향성 분석 및 하드웨어 개선 방법에 대하여 논하고, EMC2000 소프트웨어 해석을 통해 KSLV-1 발사체의 비행종단시스템(FTS : Flight Termination System)에 영향을 줄 수 있는 검증위성의 전자기파 노이즈원을 도출하였다. 또한 도출된 전자기파(EMC) 노이즈원은 EMI 필터, 접지, 쉴딩(Shielding) 처리 기법을 데이터획득장치(DAU) 전력보드(Power Board)에 적용하여 미약한 값으로 제거되었다. 그리고 이와 같은 일련의 분석과정에 의해 새로 설계된 전력보드는 검증차원에서 데이터획득장치(DAU)에 장착되어 박스자체 전자기파(EMC) 시험 및 최종 2차 검증위성 시스템 레벨 전자기파 시험을 통해 확인되었고, 측정 결과는 저주파대역과 UHF 주파수대역(430Mhz)에서 만족할 만한 감쇄레벨 값을 나타내었다.
한국 최초의 위성발사체 나로호(KSLV-I)의 1차 비행시험이 2009년 8월 25일 전라남도 고흥의 나로우주센터에서 실행되었다. 다량의 연료를 싣고 장거리를 비행하는 우주발사체의 특성상 비행중의 비정상 상황에 대한 대비는 매우 중요하며, 본 논문에서는 KSLV-I 발사운영의 안전확보를 위해 진행된 비행안전 업무를 기술하였다. 비행시험 전, 비행시의 비정상 상황으로 인한 위험도 분석을 위한 비행안전 분석이 진행되어 정량적인 위험성을 평가하였으며, 발사시에는 비행안전시스템을 운영하여 위험에 대비하였다. 비행중 추적데이터를 이용한 순간낙하점 계산과 비행상황 감시는 정상적으로 운영되었으며, 비행종단시스템의 동작없이 비행시험을 완료하였다.
Gbps급의 대역폭을 지원하는 차세대 인터넷이 등장함에 따라 다양한 초고속 응용 서비스들이 개발되어 시험 운용되고 있다. 이런 초고속 응용 서비스를 이용하는 도중에 문제가 발생하면 그 원인을 파악하기 어렵다. 하지만 특정 사용자 flow traffic에 대한 정보(종단 간 라우팅 경로, 구간별 패킷과 데이터 전송률과 라우터 상태정보)를 실시간으로 확인 할 수 있다면 문제 원인을 파악, 개선하기가 수월해질 것이다. 현재 한 지점에서 flow traffic을 모니터링 하는 시스템은 개발되어 있으나 사용자 flow traffic의 종단 간 흐름을 모니터링 할 수 있는 시스템은 개발되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 사용자 flow data의 종단 간 라우팅 경로와 각 구간별 패킷 전송률과 데이터 전송률을 수치로 제공함으로써 데이터 소실 구간을 실시간으로 파악 가능한 종단 간 Flow 모니터링 시스템을 제안하고 구현하였다. 또한 IPv6을 사용하는 사용자 flow traffic에 대해서도 flow traffic 모니터링이 가능 하도록 구현 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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