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폐단면 강박스거더교의 LRFD 설계와 신뢰성수준 평가 (LRFD Design and Reliability Level Estimation of a Steel Closed-Box Girder Bridge)

  • 허정원;윤동건
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.217-225
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    • 2010
  • 현재 국내에서 이루어지는 대부분의 강교량 설계는 종전의 결정론적인 안전율을 사용하는 허용응력설계법에 기초하고 있다. 그러나 국제적인 경향은 확률, 통계 및 신뢰성공학의 개념에 기반을 둔 합리적이며 경제적인 설계가 가능한 한계상태설계법이 설계법의 표준으로서 보편화되고 있는 실정이다. 이 논문에서는 강교량 설계기술의 국제적 경쟁력 확보를 위해 국내 환경여건과 지역적 특성이 고려된 강교량의 하중저항계수설계법 제정을 위한 기초연구의 일환으로, 특히 사용빈도가 상대적으로 높은 폐단면 강박스거더교에 대하여 AASHTO-LRFD 규정을 적용한 시험설계를 수행하였다. 다양한 단면변화에 따른 시험설계로부터 폐단면 강박스거더교의 LRFD 설계시 고려해야 하는 제반문제에 대하여 고찰하였으며, 계산의 효율성 확보와 오류방지를 위하여 Excel-기반 설계검토 프로그램을 개발하여 시험설계에 적용하였다. 또한 LRFD 설계 단면의 신뢰성해석을 통하여 대상교량의 정량적인 안전도수준을 평가하고 실제 적용된 목표 신뢰도지수가 만족되는지를 확인함으로써 이 연구에서 적용된 절차와 방법의 타당성을 검증하였다.

폭풍파 및 파편 충돌에 대한 강판보강 콘크리트 패널의 복합적 수치해석 (Numerical Analysis of Steel-strengthened Concrete Panels Exposed to Effects of Blast Wave and Fragment Impact Load Using Multi-solver Coupling)

  • 윤성환;박대효
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1A호
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    • pp.25-33
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    • 2011
  • 본 논문에서는 폭발에 의한 폭풍파 및 파편 충돌하중을 받는 강판보강 콘크리트 패널의 충돌손상거동 수치해석이 수행된다. 폭발로 인해 발생되는 순간 동역학적인 충돌손상 메커니즘은 매우 복잡하며, 이에 대한 실험적 연구 또한 막대한 비용과 시설이 요구되기 때문에 explicit 유한요소해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 수치적 연구가 수행된다. 그러나, 단일의 수치해석기법을 적용하여 폭풍파 및 파편의 충돌에 의한 손상거동을 명확히 모사하기에는 한계가 있다. 따라서 수치해석의 정확성 및 효율성을 높이기 위해 Euler-Lagrange, SPH(smoothed particle hydrodynamics)-Lagrange 기법을 커플링하는 복합적 수치해석(multi-solver coupling) 기법이 제안된다. 제안된 해석기법과 2차원 축대칭 모델을 적용하여 강판보강 유무에 따른 콘크리트 패널의 충돌손상거동 해석이 수행된다. 수치해석 결과 무보강 콘크리트 패널의 경우, 파편 충돌에 의해 파쇄 및 관통이 발생되었고 강판보강 콘크리트 패널의 경우 강도 및 강성의 증가로 인해 관통이 발생되지 않았고 최대처짐 및 파편억제효과가 나타났다. 해석결과는 기존의 실험결과와 비교하여 잘 일치되었고 제안된 복합적 수치해석 기법은 충돌손상에 대한 보강성능을 평가하는데 효과적으로 적용가능하다.

객체지향 분석 단계에서의 클래스 복잡도 측정 (Measurement of Classes Complexity in the Object-Oriented Analysis Phase)

  • 김유경;박재년
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제28권10호
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    • pp.720-731
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    • 2001
  • 구조적 개발 방법론에 적용하도록 만들어진 복잡도 척도들을 클래스의 상속성, 다형성, 메시지 전달 그리고 캡슐화와 같은 객체지향의 개념에 직접적으로 적용할 수 없다. 또한 기존의 객체지향 소프트웨어에 대한 척도의 연구는 프로그램의 복잡도나, 설계 단계의 척도가 대부분이었다. 실제로 분석단계 클래스의 복잡도를 낮춤으로서 시스템의 개발 노력이나 비용 및 유지보수 단계에서의 노력이 크게 줄어들게 되므로, 분석 클래스에 대한 복잡도를 측량하기 위한 척도가 필요하다. 본 논문에서는 객체지향 개발방법론인 RUP(Rational Unified Process)의 분석 단계에서 추출되는 분석 클래스에 대해서 복잡도를 측정할 수 있는 새로운 척도를 제안한다. 협력 복잡도CC(Collaboration Complexity)는 가능한 협력의 최대 수로서 클래스가 잠재적으로 얼마나 복잡할 수 있는지를 측정하기 위한 척도이며, 각 협력자들의 인터페이스를 이해하는 것과 관련된 총체적 어려움을 측정하는 인터페이스 복잡도 IC(Interface Complexity)를 정의하였다. 제안된 척도는 Weyuker의 9가지 공리적 성질에 대하여 이론적인 검증을 하였으며, 텍스트 마이닝 기법을 사용하여 사용자의 질문에 자동으로 응답하는 시스템의 분석 클래스에 대하여 제안된 척도를 적용하여 복잡도를 측정하였다. 제안된 CC와 IC의 값과 Chidamber와 Kemerer가 제안된 CBO와 WMC의 값을 비교해 본 결과, 제안된 복잡도 척도의 계산결과 값이 큰 클래스의 경우에는 설계 이후 단계에서도 역시 복잡도가 커지게 되는 것을 알 수 있었다. 이로써 소프트웨어개발 주기의 초기에 클래스에 대한 복잡도를 평가해 보고, 나머지 단계에 필요한 시간과 노력을 예측함으로써 보다 비용-효과적인 객체지향 소프트웨어를 개발할 수 있는 가능성이 높아질 것으로 기대된다.

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상용소프트웨어대비 공개소프트웨어 총소유비용 절감비율 산정에 관한 연구 (A Study on Computation of the Reduction Rate in the Total Cost of Ownership of the Open Source Software in Comparison to the Commercial Software)

  • 김신표;김태열;박근하
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권3호
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    • pp.115-126
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 정보시스템, PC 및 클라우드 컴퓨팅에 장착된 상용소프트웨어대비 공개소프트웨어 총소유비용 절감 정도가 어느 정도 되는지를 확인해 보는 것이었다. 이에 실제로 정부기관, 교육기관 및 민간업체의 정보시스템 분야 51개 업체, PC분야 18개 업체 그리고 클라우드 컴퓨팅 분야 6개 업체를 대상으로 정보시스템, PC 및 클라우드 컴퓨팅에 장착된 공개소프트웨어를 5년간 운영했을 때 소요되는 총소유비용 절감 비율을 전문가 서베이한 결과, (1)정보시스템 분야에서 DBMS, WAS, Web, OS 4개영역 평균 63.3%, (2)PC분야에서 OS, 문서프로그램, 백업 및 복구용, 스크린 캡쳐, 백신, 기타 6개 영역 평균 59.4%, (3)클라우드 컴퓨팅 분야에서 Virtualization, OS, WEM/WAS, DBMS, DFS, Cloud Management 6개 영역 평균 61.2%로 나타났다. 따라서 이 연구의 가장 큰 성과는 공개소프트웨어의 활용이 상용소프트웨어의 활용대비 총소유비용이 절감될 수 있음을 입증했다는 점이다. 그러나 이 연구의 결과는 공개소프트웨어의 활용이 회사 내부 인적 자산, 내부 프로세스의 효율성 향상, 경쟁력 강화 등 장점뿐만 아니라 진작 도움이 필요하거나 장애가 발생 시 기술지원을 받을 수 없다는 공개소프트웨어 이용에 대한 기술지원의 어려움 등 리스크도 동시에 내포하고 있음을 고려하여 해석해야 함을 잊어서는 안 될 것이다.

DSP용 코드 생성에서 주소 포인터 할당 성능 향상 기법 (Improvement of Address Pointer Assignment in DSP Code Generation)

  • 이희진;이종열
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권1호
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    • pp.37-47
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    • 2008
  • DSP에서 제공되는 주소 생성 유닛은 데이터 패스와 병렬적으로 주소 연산을 수행할 수 있게 해 줌으로써, DSP 코드 생성에 중요한 역할을 한다. 프로그램 변수들의 메모리 레이아웃을 결정하는 문제는 주소 생성 유닛의 기능을 이용하여 주소 연산용 명령어를 줄이는 최적화이다. 메모리 레이아웃 생성 단계와 주소 포인터 할당 단계로 구분 되는 이 최적화에서 본 논문은 주소 연산 코드의 수가 최소가 되도록 DSP용 코드 생성의 효과적인 주소 포인터 할당 문제를 다룬다. 제안하는 알고리즘은 고정된 메모리 레이아웃을 가질 때 주소 포인터 할당을 수행하는 기존의 알고리즘의 시간 복잡도를 줄이는 기법이다. 메모리 크기와 수행 시간을 줄이기 위해 알고리즘을 수행할 때 핵심적인 요소들만을 고려하도록 강한 가지치기 방법을 사용하였다. 또한 주소 포인터 할당 문제는 메모리 레이아웃에 영향을 크게 받는 문제이기 때문에 본 논문은 주어진 메모리 레이아웃을 갱신하여 반복적으로 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 약 3,000여개의 실제 프로그램으로부터 얻은 변수 접근 시퀀스를 제공하는 OffsetStone 벤치마크를 이용한 실험결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법과 알고리즘을 테스트 했다. 제안한 방법은 전통적인 방법보다 평균 25.9%의 적은 주소 코드를 생성해 냄을 보인다.

전주지역 고학년 초등학생의 비만판정 방법에 따른 식생활 비교연구 (A Comparative Study on Dietary Life according to the Obesity Assessment Methods of Higher Grade Elementary School Students in Jeonju)

  • 유옥경;차연수
    • 한국가정과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.83-93
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    • 2006
  • This study was done for finding out if eating habits, eating behaviors were different between non-obese and obese elementary school students in Jeonju Area. Total 2568 students of 1364 male and 1204 female of the 4th, 5th, and 6th year in 5 elementary schools were surveyed and the statistics of the result was analyzed by SPSS program. The results are summarized as follows: 1. Obesity was defined as Body Mass Index(BMI) that exceeded 85th and Obesity Index(OI) that exceeded 110. First, subjects were divided into 4 groups : lean, normal, overweight and obese. Second subjects were reclassified into non-obese(lean and normal) and obese(overweight and obese) groups. Average height of male and female students were 142.5cm, 143.1cm and weight of those were 36.4kg and 37.9kg respectively. 2. As results of obesity computation, obese male students were 19.6%(overweight 11.3%, obese 8.3%) in BMI and obese male students were 25.0%(overweight 12.5.%, obese 12.5%) in OI. Especially Obesity percent rate of male student were significantly higher on that of female student in OI method. 3. Examining obesity between male and female, there were statistically different between male students and female students in OI, but there were not statistically different in BMI. With regard to grade level(4th, 5th, 6th), there were statistically different among grade levels. 4. Examining correlation between eating habits(eating behaviors) and obesity, there were statistically significant in some cases. For example, there were statistically significant correlation between fast eating habit and obesity. And the relation analysis of general environments and obesity showed that there were statistically significant in some cases. These results suggest that the number of overweight students can be increased due to the amount and kinds of food children have as well as the general causes of overweight such as genetic, environmental and psychological reason. Surveying about children's eating habits, eating behaviors this study methodically. Working with parents is necessary and comparison of eating habits, eating behaviors and nutrition knowledge between the past and their presents are also needed in a future.

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부분 관통 구멍이 있는 인장판의 주응력 분포 차이 해석 (Analysis of Principal Stress Distribution Difference of Tensile Plate with Partial Through-hole)

  • 박상현;김영철;김명수;백태현
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.437-444
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    • 2017
  • 기계구조물 부재의 단면에 구멍이나 또는 단면이 급격히 변화할 경우, 불연속 부분 주위에서 응력집중이 일어나며 파손이 발생하는 주요 원인이 된다. 그 이유는 부재에 작용하는 평균 응력보다 응력집중 부분에서 훨씬 큰 응력이 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 시편의 부분 관통 구멍 주위에서 응력해석을 수행하여 구멍을 통과하는 선상의 주응력 차 값을 구하였다. 광탄성에서 최대주응력과 최소주응력의 차이는 등색프린지 차수와 재료의 프린지 상수를 곱한 값을 빛이 통과한 거리 즉, 시편의 두께로 나눈 값과 같다. 즉, 주응력의 차이는 광탄성 프린지 차수와 비례관계가 있으므로 유한요소해석에 의한 주응력 차이의 분포를 광탄성 실험결과에 비교할 수 있다. 유한요소 범용 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 이용하였으며 유한요소법으로 해석된 값을 광탄성 실험으로부터 측정된 값과 비교한 결과 유사한 결과를 얻었다. 이로서 유한요소해석 결과는 실험결과와의 비교를 통해 타당성이 입증될 수 있었다. 또한 구멍깊이 변화에 따라 나타나는 응력분포를 사용하여 응력집중계수를 구하였다. 구멍깊이가 증가할수록 응력집중계수는 증가함을 나타냈다.

돼지분뇨 특성에 따른 기계교반 퇴비화시설의 적정용적 산정 연구 (Investigation on Characteristics of Swine Manure of Optimum Volume for Escalator Reversing Composting Facility)

  • 곽정훈;최동윤;박치호;정광화;김재환;유용희;윤창규;라창식
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.105-112
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    • 2008
  • 돼지분뇨 특성에 따른 기계교반 퇴비화시설의 적정용적 산정을 위하여 돈분 및 톱밥에 함유되어 있는 수분투입량과 발효온도, 유기물 분해율 및 수분감소율 등의 변화를 조사하여 적정 용량을 산정하기 위하여 본시험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 발효조내 온도는 발효조내 혼합물 투입 후 4일 이상 경과해야 발효온도가 $70^{\circ}C$ 이상 유지되었으며, 발효조내 투입되는 혼합물(돈분+톱밥)의 수분함량은 평균 72.9%로 추천치보다 높게 조사되었으나, 적정수분함량 조정은 발효조 27m 지점 즉, 투입후 $5{\sim}6$일후에나 적정 수분 함량이 되었다. 2. 투입되는 열량가는 현물상태에서 평균 1,127.3kca/kg이고 질소, 인산 가리성분은 각각 1.0%, 1.1, 및 0.38%로 조사되었으며 OM/N은 26.3로 조사되었으며 완제품의 수분 함량은 평균 65.3%였으나 겨울철과 나머지 계절간에는 유의적인 차이가 나는 것으로 조사되었다(p>0.05). 3. 퇴비화과정 중의 유기물 분해율은 평균 3.53%였으며, 계절별로는 봄철이 3.88%로 가장 높았고, 가을과 여름은 각각 3.47, 3.52%로 비슷한 경향을 보였다. 그러나 겨울철에는 3.23%로 봄철에 비하여 약 16.8% 정도 분해율이 낮아 퇴비화기간 동안의 수분감소 량의 경우 유의적인 차이가 나는 것으로 조사되었다(p>0.05). 4. 퇴비화시설의 용적 산정에 사용할 인자를 도출하기 위해 앞서 수행한 시험결과에 의거하여 돼지의 성장단계별 분뇨발생량, 계절별 수분증발량, 유기물 감소율, 용적 중 감소율, 톱밥수분량 및 계절별 수분발생량을 산출하였다. 양돈농가에서 돼지의 사육규모가 2000두를 기준으로 하여 용적을 산정시 슬러리 돈사의 경우 적정 퇴비화 용적은 여름철 $281m^3$, 겨울철 $260m^3$으로 약 7.5%($21m^3$) 차이가 났으며, 돈분뇨 및 세정수 등을 포함한 농가의 경우에는 여름철 $412m^3$, 겨울철 $359m^3$로 계절간에는 약 12.9%($53m^3$)의 차이가 나는 것으로 계산되었다. 5. 따라서 양돈농가에서의 기계교반 퇴비화 시설을 이용하여 돈분뇨를 퇴비화 하는 경우 계절별 수거되는 돈분의 수분 함량과 유기물 분해율 및 수분증발가능량 등을 고려하여 퇴비화 용량을 산정하는 것이 바람직하다고 생각된다.

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지하수유동해석을 위한 한국형 분석시스템의 개발 (Koreanized Analysis System Development for Groundwater Flow Interpretation)

  • 최윤영
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.151-163
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    • 2003
  • 본 연구에서는 한국형 지하수 프로그램 개발(3-DFM, 3-Dimensional Finite Difference Method)을 위하여 대수층에 있어 지형 지질상태가 지하수유동시스템내에서 동적거동을 하는 것으로 취급하여 유동과정의 알고리즘을 확립토록 하였다. 본 연구에서 개발된 3-DFM모델은 입력변수 자료에 대한 설정이 모두 한글로 구성되어 있으며, 각 입력자료와 매개변수들의 이해와 적용치에 대한 도움말을 설정하여 두었다. 따라서, 입력변수에 대해서는 아이콘을 입력변수에 두면 각각에 대한 상세한 정보를 알 수 있도록 설계하였다. 또한, 각 지층의 지질경계 상태나 초기수위자료를 지정할 때는 work sheet상에서 간단히 지정할 수 있도록 설계되어 있다. 그리고 각 대수층의 특성과 더불어 정류 및 부정류 해석시에 각 매개변수들에 대한 입력은 기존의 모델과 같이 복잡하지 않도록 활성칸이 설정되도록 설계되어 있다. 최종 입력자료를 이용한 분석결과에서는 우측에 입력자료에 대하여 설명과 더불어 좌측에 분석 결과치를 나타나게 하였으며 이에 대한 결과는 TXT파일로도 출력할 수 있도록 설정하였다. 본 연구에서 개발된 모델은 유한차분법을 이용한 수치모델이며, 실제 함양량을 적용하고 매개변수들을 결정하여 관측 지하수두치와 모의발생으로 얻은 계산 지하수두치를 비교 분석하여 개발모델의 적용성을 검토하였다. 본 연구에서는 제주도 세화리 및 송당리일대의 양수에 따른 지하수 유동시스템 해석을 위하여 3-DFM모델을 적용 분석한 결과, 정류상태에서 따른 관측치와 계산된 지하수두와의 상대오차백분율(E.P.)이 $0.03{\sim}0.07$의 범위로서 관측치와 거의 일치하였다. 그리고 분석유역의 양수 전의 모의발생분석 결과를 이용하여 지하등수두분포와 유속벡터를 산정한 결과 지하수 유동분포는 높은오름과 문석이오름 등에서 월랑봉, 용눈이오름 및 손자봉 등 각 방향으로 고르게 유출되고 있는 것으로 분석되었다. 이러한 분석결과는 MODFLOW모델과 비교할 때 일치된 결과를 나타내었다.

누리호 탑재 위성들의 충돌위험의 예측 및 향후 상황의 대응을 위한 분석 (Conjunction Assessments of the Satellites Transported by KSLV-II and Preparation of the Countermeasure for Possible Events in Timeline)

  • 최승환;유중현;김종원;김성애;신경우;김용일;이재진;최성환;송재욱;김해동;마미순;김덕수
    • 우주기술과 응용
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    • 제3권2호
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    • pp.118-143
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    • 2023
  • 우주공간은 안보공간의 역할에서 상업공간으로 역할을 급속히 넓혀가고 있다. 현실적인 제약들 때문에 늦게 출발했지만 우리나라는 최근 들어 비약적 기술발전과 함께 우주에 대한 국가적 관심이 커지고 있다. 2023년 5월 25일, 누리호는 7개의 위성을 성공적으로 550 km 고도의 태양동기궤도에 배치했다. 그런데, 이 근처 고도에는 이미 스타링크가 4,000대 이상의 위성을 배치시키고 상업적 서비스를 진행하고 있다. 따라서, 누리호 위성들은 스타링크위성들과의 위험상황발생 가능성에 대해 지속적으로 예측하고 만일의 경우에 대해서는 준비를 해야 한다. 본 논문은 누리호 위성들이 임무수행을 위해 궤도비행을 하면서 발생할 수 있는 충돌위험상황에 대해 수행한 연구의 계량적 분석결과를 보고한다. 분석결과에 따르면 누리호 위성들은 하루에 3회 정도 1 km 거리 이내로 스타링크위성에 접근하는 것으로 나타났으며, 이 상황에서의 충돌확률은 1.0E-5 이상인 것으로 계산되었고 크게는 1.0E-2 이상인 경우도 발생하고 있다. 2013년에 발사된 후 성공적으로 임무를 수행하고 있는 아리랑 5호에 대한 본 연구의 비교분석은 아리랑 5호와 누리호 위성들이 위험상황의 분포에 있어 중요한 차이가 있음을 보여준다. 본 연구는 스타링크가 회피기동을 할 때의 비용에 대한 계량적인 분석결과도 보고하며, 후발주자로서 우주산업에 진입하는 우리나라가 고려해야 할 전략도 제시했다. SpaceMap사에서 개발한 AstroOne 프로그램을 분석도구로 사용했으며, Celestrak사의 Socrates Plus에서 보고한 결과와 비교검증하였다. 우주물체데이터는 TLE(two line element)를 사용했다.