• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.322-327
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• 1995

무기체계 개발에서 개발장비의 내구성은 개발자가 고려해야될 가장 중요한 항목 중에 하나이다. 그러나 이런 개념이 꼭 무기체계 개발에만 국한된다고 생각되지는 않는다. 실제로 여러 선진국에서는 자동차나 항공기 그리고 인공위성에 탑재되는 거의 모든 장비를 환경시험을 통하여 엄격하게 관리하고 있는 것이 사실이고, 우리 기업들 역시 진동을 비롯하여 온도, 충격, EMI/EMC등 환경시험분야에 많은 관심을 기울이고 있기 때문에 이런 환경시험수준 결정절차나 과정 그리고 결과를 나름대로 파악하는 일은 매우 중요하다고 판단된다. 여러 환경시험 중에서도 진동시험은 가장 보편적이고 오래된 것으로 진동시험을 합리적으로 수행하기 위해서는 무엇보다도 합리적이고 타당한 진동시험수준 결정이 필요하다. 미 군사규격도 Sinusoidal이나 Swept Sine에서 Random Vibration 시험까지 여러 종류의 시험에서 각각에 맞는 시험 방법을 제시하고 있으나 이를 뒷받침하는 이론적 설명은 부족한 편이다. 이런 상황에서 프랑스가 환경시험, 특히 진동 시험에 많은 연구를 하고 있어서 이번에 국방과학연구소가 프랑스의 Thomson-CSF사와 함께 일하면서 배우고 나름대로 연구한 것을 앞장에 언급하였다. 세부적인 내용이 많이 포함되지는 못했지만 가능하면 여러 분야에서 이런 작업이나 연구에 관하여 많은 관심을 가져 주기를 바란다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.33-34
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• 1997

장비나 부품이 비행 또는 수송 등 실제상황에서 겪게되는 진동환경에 얼마만큼 견디는지 여부를 확인하고, 예상되는 동적 하중에 의한 성능저하나 오 동작이 일어나지 알는지 확인하기 위해 환경진동시험(environmental vibration test)이 수행된다. 이러한 환경진동시험의 경우에는 대형(대용량)의 진동시험기(shaker 또는 exciter)가 이용되며 진동시험기로부터 에너지를 시험물에 기계적으로 전달시켜줄 수 있는 진동 시험치구(이하, "치구(fixture)")가 필요하게 된다. 따라서 치구의 설계문제가 대두되며, 환경진동시험의 성공여부를 좌우하는데 대단히 중요한 역할을 하게 된다. 치구의 설계시 가장 중요한 점은 시험규격에 정해진 기준스펙트럼(specified reference spectrum)이 치구 위에 설치될 여러 시험물부착점들에 그대로 전달될 수 있는 강체치구(rigid fixture)를 설계하는 것이 가장 이상적이지만 치구의 공진 및 반공진 특성으로 인해 시험물부착점들 마다 스펙트럼이 달라지게 된다. 따라서 시험물은 과대시험(overtest) 또는/그리고 과소시험(undertest)를 겪게된다.최근의 진동시험제어 기법으로서는 다채널시스템을 이용한 여러 시험부착점들에서의 진동레벨의 평균을 제어하는 평균제어기법(average control technique)이 이용되므로서 시험주파수 범위에서 공진진동수(resonance frequency)들은 기준스펙트럼과 동일하게 제어가 가능하나 반공진 진동수(antiresonance frequency)들에서는 반공진 진동수들이 갖는 물리적 특성으로 인해 기준스펙트럼과 동일하게 제어가 이루어지지 않으므로시험규격에 정해진 정확한 진동시험이 수행되지 못하게된다.본 연구에서는 치구의 설계단계에서 치구 위의 여러 시험물 부착점들- 평균제어점(average control points)- 에서의 반공진 진동수들을 고려하여 그 감도를 게산하고, 치구의 구조변경을 수행하여 시험물 부착점들에서의 반공진 진동수를 일치시키므로서 종래의 진동시험제어시 나타나는 반공진진동수에서의 문제점을 제거할 수 있고, 그 결과 시험물 부착점들에서의 스펙트럼이 시험규격에 정해진 스펙트럼대로 진동시험이 수행될 수 있게 하는데 있다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.46.4-47
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• 2009

인공위성은 지상에서 설계 제작된 후에 발사체에 탑재되어 궤도에 진입되어 위성에 부여된 고유임무를 수행하게 된다. 위성체가 임무를 수행하는 우주공간은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어진다. 때때로 위성체는 이러한 가혹한 우주환경의 영향으로 인해 주요 부품의 기능장애가 초래되기도 하며 이는 결국 임무의 실패로 이어지도 한다. 따라서 고진공과 극저온 환경으로 일컬어지는 우주환경을 지상에서 모사하여 위성체의 안정성 및 신뢰성을 시험하기 위해서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 한국항공우주연구원에서는 인공위성의 탑재체인 광학카메라의 국산화 개발을 위하여 우주공간의 고진공과 극저온 상태를 모사할 수 있는 $\varphi4m\timesL10m$ 규모의 광학탑재체 전용 열진공챔버를 국산화 제작하였다. 관측 위성용 광학카메라는 초고정밀 장비로서, 이를 테스트하기 위한 광학탑재체용 진공챔버는 특히 진동환경에 매우 민감한 하여 10-7 grms 이하의 진동레벨을 허용하고 있다. 그러나 진공용기는 지진 및 외부 환경으로부터의 시스템외부진동과 진공펌프 및 기타 장비들로부터의 내부 진동환경에 항상 노출되어 있으며, 가진 주파수가 구조물 자체의 고유진동수와 일치될 경우 공진이 발생하여 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 외부 진동 및 챔버 자체 진동이 광학계에 전달되지 않도록 진동차단장치가 필요하다. 이 논문에서는 광학탑재체 궤도환경시험용 챔버에 대한 진동차단장치의 개발 및 활용 예를 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.459-462
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• 2003

선박에 탑재되는 기기나 장비는 선박으로부터 받게 되는 진동환경에서 성능이 지속적으로 유지되어야 하므로 이에 대한 내구성능이 요구된다. 일찍이 미국 해군에서는 함정 탑재기기의 환경진동시험에 관하여 MIL-STD-167-1$^{(3)}$ 에 규정하고 이에 따라 환경진동에 대한 내구성능 입증을 요구하고 있다. 우리나라 해군도 이 표준을 그대로 적용하여 시행하고 있다. 반면에, 일반선박의 경우에는 함정에서와 같이 엄격하게 탑재기기의 진동 내구성능시험을 요구/시행되고 있지 않다. 1996년에 국제표준화기구(중략)

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.5
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• pp.725-728
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• 1997

본 글에서는 위성체가 겪게 되는 여러 가지 환경 중에서도 특히, 발사체가 이륙되어 천이궤도 진입시까지 위성체에 발생되는 진동 현상과, 이와 같은 발사 환경에 의해 위성체설계에 하자가 없는지를 확인하는 절차로서 지상에서 행해지는 시험의 종류와 방법에 대해 알아보고자 한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.136.2-136.2
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• 2012

저궤도지구관측 위성의 광학탑재체는 위성이 궤도에 진입한 이후 관측과 같은 주요 임무를 전담하는 중요 시스템이다. 광학탑재체가 장착된 위성이 발사체에 탑재되어 발사하는 순간부터 우주의 궤도에 진입하기까지 극심한 진동 환경에 노출된다. 이러한 상황을 예측하여 설계된 해당 시스템은 발사 이전에 진동 환경을 모사하는 시험을 통해 완벽하게 검증되어야 한다. 본 논문에서는 저궤도지구관측위성용 광학탑재체에 대하여 실시한 진동 환경 시험 방법 및 분석 내용을 소개하고자한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• v.2
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• pp.419-422
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• 2006

위성발사체와 같이 극환 환경에서 사용되는 전자 탑재물들은 진동이나 충격이 가해질 때 정상적으로 동작하지 못하는 경우가 많다. 그러므로 위성발사체에 탑재되는 모든 탑재물들은 발사전에 지상에서 다양한 환경시험을 통하여 그 성능을 검증해야 한다. 기준 클럭을 사용하여 항법해를 계산해야 하는 GPS 수신기는 특히 다른 전자 탑재물 보다 클럭의 안정도에 더 많은 영향을 받으므로 극한 진동 및 충격 환경에서 다양한 문제들이 나타난다. 본 논문에서는 위성발사체의 비행안전용으로 개발된 GPS 수신기의 진동 및 충격 환경시험 결과를 바탕으로 그러한 환경에서 기준 클럭이 영향을 받아 나타나는 다양한 동작특성을 설명하고, 기준 클럭의 중요성과 진동 및 충격 환경시험에서의 유의사항 및 문제 해결 방법에 대하여 설명한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.296-304
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• 1995

환경시험의 일부인 진동시험은 그 결과를 가지고 장비가 실제 운용하기 전에 진동에 대한 내구성이 있는가를 판단할 수 있는 단 하나의 방법이다. 이런 진동시험을 성공적으로 이끌어 정확한 결론에 도달하기 위해서는 아래 두 가지 문제에 대한 해결이 필수적이라고 생각한다. 첫번째는 '실제 상황을 정확히 반영할 수 있는 진동시험수준의 결정이다.' 진동시험수준이 적절하지 못하면 전체적으로나 부분적으로 과대진동시험(Overtest)을 실시하거나, 과소진동시험(Undertest)을 실시할 수 밖에 없고, 이에 따른 결과도 신뢰도가 떨어진다. 예를 들어, 과대진동시험으로 시험장비가 고장나거나, 과소진동시험으로 시험장비에 이상이 없다고 해서 실제 상황에서 이 장비가 진동에 대하여 만족할 만한 내구성을 갖는다고 누구도 말할 수 없기 때문이다. 두번째는 '정해진 진동시험수준을 진동시험기로부터 시험장비에 얼마나 정확히 전달할 수 있는가?'라는 문제이다. 실제로 원하는 진동시험수준을 한치의 오차없이 정확히 시험장비에 가하는 것은 거의 불가능하다. 특히 시험장비가 대형화 되면 될수록 문제는 더 심각하다. 결론적으로 위에 지적한 두가지 문제의 해결이 성공적인 진동시험의 열쇠이며, 또한 시험결과에 대한 신뢰성을 보장받을 수 있는 길이기 때문이다. 이번 논문에서 다루고자 하는 것은 두번째 문제인 진동시험수준의 정확한 전달을 위하여 진동시험기와 시험장비 사이를 연결해 주는 진동시험치구(Test Fixture) 개발에 관한 것이다. 실제 개발한 치구는 미군사규격(Military-Standard)과 보잉사 규격(Boeing specification) 그리고 샌디아사 규격(Sandia Corporation Standard)에 근거하여 분류하는 분류기준표에서 치구 중 가장 큰 부류(500 pounds 이상)에 속는 것으로, 현재 우리나라에서 보유하고 있는 것 중에 용량이 가장 큰 진동시험기에서 진동시험을 준비하고 있는, 체계에 전원을 공급하는 대형장비의 치구이다. 또한 실 진동시험을 실시하기 전의 모달시험과 예비시험 그리고 실 시험결과를 기술하므로써 제작된 치구의 실험적 평가를 하고자 한다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.7 no.2
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• pp.76-81
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• 2008

The vibration test system of satellite environment test dept. has been used successfully for the vibration tests of a majority of korean space programs. To meet the recent needs of large size test facility available for the vibrational tests of the huge launch vehicles and satellites, KARI have developed the large size multi-electromagnetic shaking system with $3{\times}3m$ head expander system. The new system will consist of three electromagnetic shakers which has 160 kN thrust force individually, and be able to sustain up to 8 tons test load and 300 kNm overturing moment. This paper describes the design components in the development process of multi-excitation shaker system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.147-147
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• 2013

인공위성이 임무를 수행하는 우주공간은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로, 위성체는 이러한 가혹한 우주환경의 영향으로 인해 주요부품의 기능장애가 초래되기도 하며 이는 결국 임무의 실패로 이어지도 한다. 따라서 10E-06 torr 이하의 고진공과 $-180^{\circ}C$의 극저온 환경으로 일컬어지는 우주환경을 지상에서 모사하여 위성체의 안정성 및 신뢰성을 시험하기 위해서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 한국항공우주연구원에서는 인공위성의 탑재체인 광학카메라의 국산화 개발을 위하여 우주공간의 고진공과 극저온 상태를 모사할 수 있는 ${\varphi}4m{\times}L10m$ 규모의 광학탑재체 전용 열진 공챔버를 국산화 개발하여 사용하고 있다. 탑재체 진공시험은 진공환경의 조성과 함께 외부진동을 완벽하게 차단하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 보유한 광학탐재체용 진공챔버에서 진공 유지와 진동 차단을 동시에 수행하고 있는 방법에 대해 살펴보고자 한다.