• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.483-488
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• 2019

국제 표준으로 사용되고 있는 지구-우주 통신 링크의 전파 예측 모델을 사용하여 통신 경로의 총 손실을 계산하고 분석하였다. 총 손실의 계산에 사용되는 각 파라미터(강우, 신틸레이션, 대기 가스, 구름에 의한 감쇠)에 대한 ITU-R의 표준 정의 및 적용 범위를 분석하였다. 각 파라미터별 표준 모델과 ITU-R에서 제공하는 통계 데이터를 사용하여 총 손실을 계산하였고, 그 결과를 검증 사례 데이터를 사용하여 분석하였다. 국내에서 측정된 장기간의 지역 강우 감쇠 통계 데이터를 사용하여 강우 손실을 계산하고, ITU-R 권고서의 강우율 지도를 사용한 계산 결과와 비교하였다. 강우 손실 계산에서는 천리안 위성의 L-대역과 Ka-대역에 대한 신호 측정 데이터를 사용하였다. 0.01%-0.1%의 범위에서 ITU-R의 모델에 의한 감쇠보다 지역 측정 데이터를 사용 했을 때 더 큰 감쇠 기울기를 갖는 것을 확인하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권1호
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• pp.48-61
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• 2024

본 논문에서 우리는 여러 지상-우주 레이저 어플리케이션의 통합 인프라를 제공하는 '충남대학교 레이저 통합 버스'(Chungnam National University Laser Unity Bus, CLUB) 큐브위성의 컨셉을 소개한다. 오늘날 뉴스페이스 시대에 들어 우주공간의 활용이 급속도로 확대되면서 전파의 한계가 드러나기 시작했고, 수행하는 임무들이 다양해짐에 따라 대체 가능한 수단인 레이저가 주목 받고 있다. 레이저는 지상과 우주공간 사이에서 인공위성 레이저 거리측정(satellite laser ranging, SLR), 레이저 무기, 레이저 통신 등 다양한 응용분야에 이용할 수 있다. 하지만 지상과 우주공간 사이에서 사용되는 레이저는 지구 대기의 상당한 영향을 받게 된다. 이에 레이저 전파에 영향을 미치는 대기효과에 대한 이해가 필수적으로 요구된다. 특히 레이저의 전파 방향을 굴절시키고 파면을 왜곡시키는 대기 난류는 지상과 가까워질수록 강해지기 때문에 하향링크에 비해 상향링크에 더 큰 영향을 미친다. 하향링크의 경우 지상에서 검출할 수 있기 때문에 검증이 용이한 반면, 상향링크의 경우 우주공간에서 검출해야 하는 어려움 때문에 검증에 어려움이 있다. 이에 우리는 상향링크의 레이저 전파에 대한 이해를 돕고 검증하기 위한 큐브위성의 아이디어를 제안한다. 또한 체계적인 큐브위성 개발을 위해 시스템공학의 진행단계에 따라 CLUB 큐브위성의 임무설계를 중심으로 요구사항을 분석하여 개념설계를 진행한 결과를 제시한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.42-49
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• 2017

지연/분열 허용 네트워크는 간헐적인 통신링크 단절, 높은 전송 에러율와 같은 행성 간 통신에서 마주하는 주된 문제점들을 해결할 주된 기술로 여겨진다. 행성 간 통신에서 종단간 연결성이 보장되지 않아 간헐적으로 통신링크가 단절되면 길고 일정하지 않은 시간 지연과 정보 손실이 발생하고, 따라서 종단간 연결성을 요구하는 인터넷 프로토콜은 행성 간 통신에 적합하지 않다. Store-and-forward 메시지 전송 방식을 따르는 지연/분열 허용 네트워크는 행성 간 통신에서 종단간 연결성이 보장되지 않아 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 지구 기지국-지구 위성-달궤도선-달탐사체로 구성된 3-hop 릴레이 우주통신 환경에 지연/분열 허용 네트워크 개념을 적용한 통신 모델을 제시하며, ONE 시뮬레이터를 이용한 실제 우주통신환경 모델링 및 성능 분석을 통해, 안정적인 메시지 전송을 보장하는 최적의 메시지 수명, 버퍼 공간 및 메시지 분할 방법을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.254-260
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• 2011

원격측정링크는 항공기의 움직임에 따라 안테나 이득과 편파가 실시간으로 변화하는 동적 통신링크이다. 본 논문에서는 항공기의 비행궤적, 자세, 3차원 안테나 패턴을 사용하여 실시간 탑재안테나 이득과 송수신 안테나의 편파 부정합을 계산하였다. 그리고 다중경로 환경을 2-Ray 둥근지구 반사지형으로 모델링하고, 항공기에서 송신한 RF 신호를 빔폭이 좁은 안테나로 수신할 때 수신신호세기를 예측하였다. 또한 비행시험을 실시하고 측정값과 예측값을 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.86-91
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• 2016

한국항공우주연구원은 한국 최초의 달 탐사를 위한 시험용 달 궤도선을 개발하고 있으며, 임무 성공을 위해 다양한 분석을 수행하고 있다. 특히 각 탑재체를 통해 획득된 과학 및 기술 데이터를 지구로 전송하기 위해 통신 성능이 중요한 요소 중의 하나로 판단된다. 본 논문에서는 지상국과 궤도선 간의 가시성 분석을 통해 하루 평균 전송 가능한 다운링크 용량에 대한 연구 내용을 설명하고, 그 결과에 대해 정리하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.171-176
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• 2007

이동체와의 통신은 항상 안테나가 이동체의 방향을 지향하고 있어야 한다. 본 연구에서는 안테나가 이동체를 지향하기 위해서 사용되는 방식중 이동체의 위치를 측정하여 이동체와 안테나 사이의 기하학적 위치관계로부터 안테나의 지향각을 결정하는 방법을 사용하였다. 안테나와 무인항공기에 각각 GPS를 설치하여 각각의 위치를 측정하고 계산된 지향각을 향하도록 안테나를 구동하였다. 안테나의 지향각과 일치시켜 설치한 카메라를 사용하여 무인항공기를 촬영하여 추적 안테나 시스템의 성능을 검증하였다

• 한국항공우주학회지
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• 제49권6호
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• pp.489-496
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• 2021

지구 관측위성의 데이터를 지상으로 전송하기 위해 활용되는 X-대역 주파수는 한정적이므로, 여러 위성들이 해당 동일 대역을 공유하는 방식으로 활용한다. 복수의 위성이 유사 주파수 대역을 활용하기 위해서 국제전기통신연합-전파통신부문(International Telecommunication Union - Radiocommunication; ITU-R)에서는 송신 대역 내 전력속밀도(Power Flux Density; PFD) 제한 조건이 있고, 이를 통해 위성 간 간섭 영향성을 극복하고 있다. 하지만 이러한 규정 하에서도 복수의 위성이 비교적 근접한 지상국에 접속하는 경우 간섭 영향성의 분석이 수행될 필요가 있다. 본 논문에서는 한반도 내에 임의 배치된 두 개의 지상국을 기준으로, 서로 다른 궤도를 따르는 두 개의 저궤도 위성에 각각 접속하여 통신할 경우에 대해 수신 신호대 간섭+잡음비(Signal to Interference plus Noise Ration; SINR) 기준으로 간섭 영향성 분석을 수행하였다. 간섭 영향성 분석을 통해 PFD 규격을 만족시키는 두 위성이라 하더라도 전체 임무 기간(365일 가정) 내에 간섭은 발생할 수 있으나 영향받는 기간이 짧고 미리 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권2호
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• pp.121-136
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• 2022

선박 통신에 있어서 선박자동식별시스템(automatic identification system)은 연안 해역의 선박 운항 모니터링, 선박 간의 항해 안전을 위한 정보 교환뿐만 아니라 해상관제 수단에도 필요하다. 그러나 이는 대략 160 MHz의 very high frequency (VHF) 대역을 사용함과 동시에 지구의 곡률로 인해 통신 거리의 한계가 존재한다. 이를 인공위성을 통해 해결하고 있지만, 저궤도의 초소형 위성에 대해서는 아직 많은 작업이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 소프트웨어 정의 라디오(SDR)를 활용하여 초소형위성용 선박정보수집장치의 수신시험을 증명하였다. R820T2 SDR을 활용하여 부산항에 정박해 있는 선박으로부터 AIS(automatic identification system) 데이터를 수집하였고, Adalm-Pluto와 매트랩 시뮬링크를 활용하여 이를 송신할 수 있는 환경을 구축하였다. 또한 감쇠기를 활용하여 위성까지 신호세기가 약해지는 과정을 모사하였다. 일련의 과정을 통해 AIS 탑재체에서 AIS 데이터의 수신 성공 여부를 시연하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.309-316
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• 2013

달 탐사 통신 시스템에 영향을 미치는 요소 중 하나인 태양활동은 오는 2013년 가을에 11년 주기로 나타나는 태양 활동 극대기를 맞이하며, 이에 따라 태양 폭발 빈도와 강도가 증가할 것으로 예상되고 있다. 태양 폭발은 지구 자기권에 영향을 미쳐 과학, 방송, 통신, 군사 위성 또는 탐사선 등의 오작동, 통신 두절, 장비 고장 등을 발생시키는 원인이 될 수 있으며, 이러한 문제점은 막대한 물리적, 경제적 손실을 가져올 수 있다. 따라서 태양 폭발이 달 탐사선에 미치는 영향에 대한 분석을 수행하여 예상되는 손실을 최소화해야 할 것이다. 본 논문에서는 탐사선의 생존성을 높이고 안정적인 통신 채널 운용을 위하여 태양 폭발에 따른 지상국 - 달 탐사선 간의 통신 모델과 그 성능을 분석한다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.187-196
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• 2009

지구관측을 위한 영상레이더 위성시스템은 고전력의 고주파 신호를 방출하는 영상레이더를 비롯하여, 획득한 영상 이미지 전송을 위한 데이터 링크 시스템, 위성 운용을 위해 지상과 통신하기 위한 원격측정명령계 시스템 등의 다양한 주파수를 가지는 RF 시스템을 탑재한다. 각각의 시스템은 다양한 주파수 성분을 가진 RF 신호를 송출할 뿐만 아니라 매우 높은 RF 전력을 복사하므로 위성체에 장착된 전기전자부품에서의 복사 내성 규격을 초과할 수 있다. 또한, RF를 송수신하는 여러 서브 시스템간 간섭 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 영상레이더 위성과 동일한 형상을 가진 시스템 구조모델을 제작하고 위성에 탑재되는 RF시스템과 유사한 전기적인 특성을 가지는 안테나를 제작 및 설치하여 위성 운용시 발생할 수 있는 RF 간섭에 의한 영향을 분석 및 검증하였다.