• 전력전자학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.535-542
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• 2006

저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.330-339
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• 2008

Ground-based interceptors(GBI) comprise a major element of the strategic defense against hostile targets like Intercontinental Ballistic Missiles(ICBM) and reentry vehicles(RV) dispersed from them. An optimum design of the subsystems is required to increase the performance and reliability of these GBI. Propulsion subsystem design and optimization is the motivation for this effort. This paper describes an effort in which an entire GBI missile system, including a multi-stage solid rocket booster, is considered simultaneously in a Genetic Algorithm(GA) performance optimization process. Single goal, constrained optimization is performed. For specified payload and miss distance, time of flight, the most important component in the optimization process is the booster, for its takeoff weight, time of flight, or a combination of the two. The GBI is assumed to be a multistage missile that uses target location data provided by two ground based RF radar sensors and two low earth orbit(LEO) IR sensors. 3Dimensional model is developed for a multistage target with a boost phase acceleration profile that depends on total mass, propellant mass and the specific impulse in the gravity field. The monostatic radar cross section (RCS) data of a three stage ICBM is used. For preliminary design, GBI is assumed to have a fixed initial position from the target launch point and zero launch delay. GBI carries the Kill Vehicle(KV) to an optimal position in space to allow it to complete the intercept. The objective is to design and optimize the propulsion system for the GBI that will fulfill mission requirements and objectives. The KV weight and volume requirements are specified in the problem definition before the optimization is computed. We have considered only continuous design variables, while considering discrete variables as input. Though the number of stages should also be one of the design variables, however, in this paper it is fixed as three. The elite solution from GA is passed on to(Sequential Quadratic Programming) SQP as near optimal guess. The SQP then performs local convergence to identify the minimum mass of the GBI. The performance of the three staged GBI is validated using a ballistic missile intercept scenario modeled in Matlab/SIMULINK.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1260-1283
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• 2019

Low earth orbit (LEO) satellite broadband network is a crucial part of the space information network. LEO satellite constellation design is a top-level design, which plays a decisive role in the overall performance of the LEO satellite network. However, the existing works on constellation design mainly focus on the coverage criterion and rarely take network performance into the design process. In this article, we develop a unified framework for constellation optimization design in LEO satellite broadband networks. Several design criteria including network performance and coverage capability are combined into the design process. Firstly, the quality of service (QoS) metrics is presented to evaluate the performance of the LEO satellite broadband network. Also, we propose a network stability model for the rapid change of the satellite network topology. Besides, a mathematical model of constellation optimization design is formulated by considering the network cost-efficiency and stability. Then, an optimization algorithm based on non-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II) is provided for the problem of constellation design. Finally, the proposed method is further evaluated through numerical simulations. Simulation results validate the proposed method and show that it is an efficient and effective approach for solving the problem of constellation design in LEO satellite broadband networks.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.155-166
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• 2021

본 논문에서는 한국형발사체 2, 3단을 수정하여 500 kg 급 차세대 중형위성(CAS500)을 지구 저궤도(LEO)에 단독 발사할 수 있는 2단형 소형발사체를 설계하였다. 한국형발사체는 3단 발사체이므로 소형발사체로의 활용을 위해서는 단별 속도증분이 새롭게 분배되어야 한다. 이를 위하여 설계 변수로는 단 질량비, 구조비와 1, 2단 엔진 옵션을 고려하였으며, 이에 대한 단 설계 및 궤적해석을 수행하였다. 결과 검토로부터 500 kg 급 위성의 LEO 단독 발사가 가능한 소형발사체 설계변수의 조합을 확인하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.1-12
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• 2022

본 논문에서는 초소형위성용 항력 증대 장치 개발에 대해 기술하였다. 최근 우주 개발이 New Space 시대에 접어들며, 소형 로켓 및 초소형위성 거대 군집 운용 등 인공물체의 저궤도 진입 장벽이 상당히 낮아지는 추세이다. 이로 인해 우주 환경에 존재하는 우주쓰레기의 수가 기하급수적으로 늘어나고 있으며, 현재 운용중인 인공위성뿐만 아니라 앞으로 발사될 인공위성들에 큰 위협으로 다가오고 있다. 이를 방지하기 위해 국제적으로 우주쓰레기 경감 대책을 제시하고 있으며, 대표적으로 IADC(Inter-Agency Space Debris Coordination Committee)에서는 '25년 가이드라인'을 권고하고 있다. 한국항공우주연구원에서는 국내 최초로 랑데부/도킹 기술검증용 초소형위성인 KARDSAT(KARI Rendezvous & Docking demonstration SATellite) 프로젝트를 진행하였으며, KARDSAT 위성의 임무 후 폐기 기동(post-mission disposal)을 위한 항력 증대 장치 개발을 통해 우주쓰레기에 대한 국제적 가이드라인을 준수하고자 하였다.

• 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.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권1호
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• pp.88-96
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• 2023

우리나라에서 개발 중인 저궤도 위성은 아리랑 위성으로, 이제까지 꾸준한 성능향상이 있었다. 이때 탑재체의 성능향상에 따른 탑재체의 전력요구도는 늘어나게 되었고 이에 위성 내부 전력 공급장치의 설계 및 Solar Array의 구성 등 위성 설계가 달라진다. 이에 따라 위성에 전력을 공급하며 위성 통합시험을 진행하는 전력계 전기지상지원장비 설계 시 전력 증가에 따라 많은 고려사항이 필요로 한다. 본 논문은 탑재체에 따른 위성 전력요구도의 변화 및 전력요구도 증가에 따른 전력계 전기지상지원장비 설계 시 고려할 사항에 대해서 다룬다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권4호
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• pp.104-109
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• 2023

큐브위성 경연대회는 2023년 현재까지 6회 개최되어 총 21팀이 선정되었고 이 중 5회 대회까지 선정된 큐브위성 15기는 모두 성공적으로 발사되어 지구 저궤도에 진입하였다. 2022년 6회 경연대회에서 선정된 큐브위성 6기는 상세설계를 진행중이며 한국형 발사체에 탑재되어 2025년에 발사될 예정이다. 본 연구에서는 2012년, 2013년, 2015년, 2017년, 2019년 5회 대회까지 큐브위성 경연대회 선정팀이 제출한 초기운영 보고서를 기반으로 큐브위성 15기의 발사 후 임무수행 결과와 임무실패 원인을 분석하였고, 이를 바탕으로 향후 개발될 큐브위성의 발사 후 임무성공 향상 방안을 제시하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권3호
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• pp.280-300
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• 2023

본 논문은 한국항공우주연구원에서 운영 중인 우주물체 충돌위험 관리시스템의 개발 및 운영 현황을 포함하고 있다. 현재 저궤도위성 6기, 정지궤도위성 3기에 대해 24시간 충돌위험을 모니터링하고 있으며, 필요 시 충돌회피기동을 통해 충돌위험을 완화하여 안전하고 안정적으로 운영하고 있다. 2007년 중국의 자국위성 요격실험 이후 본격적으로 우주물체와 운영위성 간 충돌위험을 모니터링하고 있으며, 신속하고 효율적으로 상황에 대처하기 위해 다양한 충돌위험 관리시스템을 개발해왔다. 본 논문에서는 2007년 이후 현재까지 개발된 우주물체 충돌위험 관리시스템에 대한 소개, 현재 지구주변의 인공우주물체 현황, 현재 운영 중인 시스템에 대해 기술하였으며, 나아가 앞으로의 전망과 향후 계획에 대해 소개하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.121-130
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• 2024

본 논문에서는 함정 전투체계 소프트웨어 설치 시 발생 가능한 데이터 이상을 확인하는 설치 방안을 제안한다. 최근 저궤도 위성 통신과 같은 무선 통신을 이용한 정보교환 방법이 대중화되며, 함정 전투체계에서도 무선망을 이용한 여러 활용 방안이 논의되고 있다. 활용 방안 중 하나로서 무선망 통신을 이용한 설치를 함정 전투체계에 적용함으로써 실시간으로 전투체계 성능을 향상시킬 수 있는 방법이 가능해질 것으로 기대한다. 하지만 무선망의 경우 유선망보다 상대적으로 보안상 취약하므로 더 많은 보안 대책이 강구된다. 본 논문에서는 암호화 방식을 통해 다수의 노드에 파일을 전송하고 파일 설치 이후 유효성 검사를 수행함으로써, 전송 도중 위/변조 여부를 판단하여 정상적으로 설치됨을 확인한다. 제안한 방법의 함정 전투체계 적용 가능성을 보이기 위하여 전송 성능 및 보안성, 안정성 등을 평가하였으며, 이를 바탕으로 함정 전투체계에 적용하기 충분한 수준의 결과물을 도출하였다.