• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.728-737
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• 2019

본 연구에서는 초소형 위성을 이용한 위성 편대 및 군집 운용 시 실시간으로 위성 간의 상대 위치 정보를 제공할 수 있는 통합 항법용 모듈형 온보드 컴퓨터(On-board Computer, OBC)를 개발하였다. 모듈은 구조적으로는 큐브위성의 기준 규격에 맞게 설계하되 사용자가 원하는 무선 통신모듈 및 항법용 Global Positioning System(GPS) 장비를 적용할 수 있도록 확장성을 고려하였다. 개발된 OBC는 제품 개발 및 제작 이후 야외 테스트를 통해 저전력 Micro Controller Unit(MCU)로 군집 운용을 수행하는 초소형 위성들의 통합 항법 및 실시간 데이터 동기화 요구 처리속도를 만족함을 확인하였다. 또한, 열진공, 방사능 시험을 거쳐 우주급 환경에서 정상 작동함을 확인하였으며, 진동시험의 경우 underfill 공정을 추가하면 정상적으로 요구조건을 만족할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 향후 수요가 늘어날 군집 운용을 위한 위성군 개발의 핵심 부품인 OBC의 대량생산 체계를 구축하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권1호
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• pp.62-73
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• 2024

본 연구에서는 추력기가 없는 저궤도 초소형위성의 자세변경을 통한 궤도변경 방식이 충돌회피기동에 얼마나 효과적인지 분석하였다. 연구 결과, 단면적의 변화는 위성의 진행방향에 영향을 주며, 단면적 변화비율과 임무고도에 따라 기동전 궤도의 변화량이 달라졌다. 특히, 임무고도가 낮은 위성에서 짧은 시간 동안의 자세변경으로 충돌위험을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 추력기가 없는 초소형위성 운영에 있어 자세기동을 통한 단면적의 변화방식이 충분히 활용가능한 방안으로 판단되며, 뉴스페이스 시대의 위성 운영 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.213-219
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• 2017

대형 위성들은 수십억 달러가 넘는 개발 비용이 사용되고, 우주환경에서 운영하기까지 수십 년이 걸릴 수도 있다. 이에 비해 소형 위성은 상용 소프트웨어, 센서 등을 활용해서 비용을 절감할 수 있으며 개발 기간을 2년 이내로 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 이렇게 많은 이점을 가지고 있는 소형위성의 국내외 개발현황을 살펴보고, 소형위성을 군에서 활용하기 위한 몇 가지 방안을 제안한다. 먼저, 해외 개발현황으로 미국, 일본의 소형위성 개발현황을 소개하고, 국내 소형위성 개발현황을 소개한다. 군사적 활용방안은 크게 교육, 연구, 작전 분야로 분류하여 제안한다. 최근 소형위성은 상업 분야에서 빠르게 발전하고 있으며 향후 군에서도 중요한 역할을 할 것이다. 따라서 향후 스타워즈를 준비하고 있는 군에게 소형위성은 반드시 필요한 자산이며, 연구개발을 통해 지속적으로 발전시켜 나가야 한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권6호
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• pp.729-744
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• 2017

This investigation highlights rationale of electrically conductive nano adhesives for its essential application for Electromagnetic Interference (EMI) Shielding in satellites and Lightning Strike Protection in aircrafts. Carbon Nano Fibres (CNF) were functionalized by electroless process using Tollen's reagent and by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) process by depositing silver on CNF. Different weight percentage of CNF and silver coated CNF were reinforced into the epoxy resin hardener system. Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs clearly show the presence of CNF in the epoxy matrix, thus giving enough evidence to show that dispersion is uniform. Transmission Electron Microscopy (TEM) studies reveal that there is uniform deposition of silver on CNF resulting in significant improvement in interfacial adhesion with epoxy matrix. There is a considerable increase in thermal stability of the conductive nano adhesive demonstrated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Four probe conductivity meters clearly shows a substantial increase in the electrical conductivity of silver coated CNF-epoxy composite compared to non-coated CNF-epoxy composite. Tensile test results clearly show that there is a significant increase in the tensile strength of silver coated CNF-composites compared to non-coated CNF-epoxy composites. Consequently, this technology is highly desirable for satellites and EMI Shielding and will open a new dimension in space research.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.127-135
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• 2022

국내 초소형위성의 경우 개발 사례가 지속적으로 늘어나는 것에 비해 초기의 통신 성공률이 상대적으로 낮다. 이러한 상황에서 최근 상용 위성통신망을 활용한 저궤도 위성의 통신사례가 늘고 있으며, 이에 한국천문연구원, 한국항공우주연구원 및 연세대학교에서 개발하고 있는 SNIPE 프로젝트에서는 이리디움(Iridium) 모듈을 이용한 초소형위성의 통신링크를 시험하고자 한다. 이에 본 논문에서는 이리디움 위성군에 대한 궤도 및 통신환경과 SNIPE 위성의 이리디움 모듈 및 자세지향 모드를 고려한 이리디움 모듈의 가시성을 분석하였다. 저궤도 위성의 경우 높은 고도에 따른 상대적으로 적은 이리디움 통신 커버리지 및 이리디움 통신망에서 고려하고 있는 도플러 변화량에 비해 높은 변화량에 따른 통신 가능성이 제한되었다. 이러한 이유로 인해 이리디움 위성군과의 상대적인 승교점 적경각의 차이에 따라 좀 더 많은 성능 차이를 보이는 것을 확인해 볼 수 있었다. 마지막으로 초소형위성의 초기 사출시 발생되는 회전운동 상태에 대한 통신 모듈의 가시성 분석을 통해 해당 기술에 대한 활용 가능성을 분석해 보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.36-52
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• 2021

뉴 스페이스 시대를 맞아 군집 초소형 위성의 활용이 전 세계적으로 증가함에 따라, 위성의 정밀제어를 위한 추력기가 필수적으로 요구되고 있다. 전계방출 전기추진(Field Emission Electric Propulsion, FEEP) 추력기는 추진제로 액체 금속을 사용하는데, 강한 전기장에 의해 이온화된 액체금속을 가속시키는 방식의 추력기이다. FEEP 추력기는 1 µN급에서 1 mN급까지의 추력 범위와 10,000 s 수준에 이르는 큰 비추력을 가지며, 구조가 단순하고 소형화가 가능하여 초소형 위성의 다양한 자세 및 궤도 제어 임무에 적합하다. 본 논문에서는 FEEP 추력기의 개요를 소개하고, 연구개발 현황에 대해서 살펴보고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.997-1005
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• 2016

비행소프트웨어는 지상국으로부터의 명령을 처리하고 위성의 제어, 미션 데이터 처리 등 위성운영에 있어서 핵심적인 역할을 담당한다. 비행소프트웨어는 그 특성상 신뢰성의 확보가 가장 중요하고 이를 위해서는 수많은 검증과 테스트를 필요로 한다. 이는 개발 비용과 기간 증가의 주요 요인이 된다. 이에 NASA에서는 모듈화 및 재사용성이 강조되는 비행소프트웨어 플랫폼을 개발하여 위성 프로젝트에 적용을 하였는데 그 결과물이 CFS(Core Flight System)이다. 본 연구에서는 NASA CFS 에 기반하여 초소형위성용 비행소프트웨어의 개발을 진행하였다. CFS에서 제공되는 핵심적인 서비스 및 기능을 테스트하였고 이를 적용하여 소프트웨어 설계 및 구현을 진행하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.21-28
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• 2024

최근 뉴스페이스 시대라고 불릴 만큼 우주 산업 분야는 점점 커져가고 있으며, 초소형 위성의 중요성도 또한 커지는 추세이다. 초소형 위성은 주로 COTS 부품을 사용하며 우주급 부품에 비해 낮은 신뢰도를 가지고 있지만 개발 기간, 비용, 성능 측면에서 장점을 가지고 있어 사용성이 확대되고 있다. COTS(Commercial Off-The-Shelf)는 상용으로 판매되는 제품을 가리키며, 이는 특정 조직이나 프로젝트에서 직접 제작하는 대신 시장에서 구입하여 사용되는 것을 의미한다. 위성은 발사되는 순간부터 수리가 불가능 하기 때문에 신뢰도 예측의 중요성은 크게 작용한다. 근래에는 신뢰도 예측 시 부품에 대한 인자 뿐만 아니라 시스템 level에서의 신뢰도를 예측하는 것이 더 중요하게 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 신뢰도 예측 규격인 MIL-HDBK-217F와 업데이트된 RiAC-HDBK-217Plus와 FIDES를 비교해 본다. 그리고 FIDES 예측 기준에서 다양한 산업 분야에 적용될 수 있도록 구성한 제조업체의 품질 보증 요소를 세분화하여 우주 산업에 적합한 점수가 반영될 수 있도록 하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.26-37
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• 2018

한국항공우주연구원에서는 지구관측을 위한 고해상도 영상 및 이미지 촬영을 위해 6U급 초소형 위성 HiREV를 개발하였다. 6U급 초소형 위성은 1U/3U급 초소형 위성에 비하여 부피가 크기 때문에 1차 고유 진동수가 상대적으로 낮으며, 구조적 하중에 의한 큰 응력과 변형량이 생길 수 있어 구조 해석을 통한 검증이 필요하다. 본 논문에서는 임무 탑재체를 탑재하고 구조적 문제점을 보완하기 위한 6U급 HiREV 위성의 구조체 설계에 대해서 설명하였고 가속도 하중 해석, 모달 해석, 랜덤 진동 해석 등의 구조 해석을 수행하였으며, 6U급 HiREV의 구조체 설계가 구조적으로 안정성 있게 설계되었음을 입증하였다. 이러한 결과들은 향후 국내에서 다양한 임무에 적용될 6U급 초소형 위성의 구조체 개발 시 유용한 참고자료가 될 것으로 사료된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제39권3호
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• pp.109-116
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• 2022

The small-scale magnetospheric and ionospheric plasma experiment (SNIPE) is a mission initiated by the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) in 2017 and comprises four 6U-sized nano-satellites (Korea Astronomy and Space Science Institute Satellite-1, KASISat-1) flying in formations. The main goal of the SNIPE mission is to investigate the space environment in low Earth orbit at 500-km. Because Iridium & GPS Board (IGB) is installed on the KASISat-1, a communication simulation is required to analyze the contact number and the duration. In this study, communication simulations between the Iridium satellite network and KASISat-1 are performed using STK Pro (System Tool Kit Pro Ver 11.2) from the AGI (Analytical Graphics, Inc.). The contact number and durations were analyzed by each orbit and date. The analysis shows that the average access number per day is 38.714 times, with an average of 2.533 times per orbit for a week. Furthermore, on average, the Iridium satellite communication is linked for 70.597 min daily. Moreover, 4.625 min is the average duration of an individual orbit.