• 한국항공우주학회지
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• 제34권2호
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• pp.101-105
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• 2006

과학기술위성 2호의 탑재 컴퓨터(OBC)의 EM 모델을 개발하고 기능 및 성능평가를 완료하였다. 과학기술위성 2호의 탑재 컴퓨터는 고성능 CPU를 탑재하여 처리 성능을 향상 시켰으며 중앙 집중식 통신구조를 가지도록 설계하여 위성 시스템 내부의 다른 서브 유닛들과 직접 통신하여 위성의 각종 서브장치들을 조정하도록 하였다. 탑재 컴퓨터에 사용되는 통신모듈, 시스템 감시회로, SEU(Single Event Upset)를 극복하기 위한 로직회로 등 각종 제어 회로들을 FPGA 내에 구현함으로써 소형화, 경량화 및 저 전력화를 추구하고 기술 집약화 하도록 하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권8호
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• pp.2916-2922
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• 2024

\\In memory semiconductors such as a static random access memory (SRAM), a common problem is soft errors under radiation environment. These soft errors cause bit flips, which are referred to as single event upsets (SEUs). Some radiation-hardened SRAM cells such as a Quatro SRAM, we-Quatro SRAM, and DICE SRAM cells have been reported for years. However, these designs have the disadvantage of taking up more area than a conventional 6T SRAM cell. Thus, we propose a radiation-hardened SRAM cell design that we named capacitor-static random access memory (C-SRAM) without area overhead. The C-SRAM is formed by simply adding a capacitor to the conventional 6T SRAM. It was designed to mitigate the radiation effect using the conservation law of electrical charge. Moreover, it has the same cell size as the conventional 6T SRAM cell. Its static noise margins (SNMs), which are indicators of operational stability, are equal to the conventional 6T SRAM values of 530 mV, 220 mV, and 860 mV in hold, read, and write modes, respectively. The results of the SEU simulation test showed that it had 4.761 times better flipping tolerance than the conventional 6T SRAM with a charge value of 247.494 fC. In addition, irradiation experiments also confirmed that the C-SRAM cell was more tolerant than the 6T SRAM cell. The conventional 6T SRAM and C-SRAM were fabricated using a standard 0.18 ㎛ CMOS process.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권4호
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• pp.389-394
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• 2010

본 연구에서는 과학기술위성 2호와 비교 했을 때 고속의 데이터를 처리하고 대용량의 메모리를 관리해야하는 요구사항을 만족하기 위한 과학기술위성 3호 대용량 메모리 유닛의 설계 내용에 대해서 나타내었다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해서, 두 개의 탑재체에서 각각 최대 100Mbps로 수신되는 데이터와 32Gb의 대용량 메모리를 처리하고 관리하는 역할을 FPGA가 직접 담당 하도록 설계하였다. 사용된 FPGA는 동작 속도가 빠르고 게이트 수가 많은 SRAM 기반의 Xilinx FPGA로써 우주 환경에서의 SEU를 극복하기 위해서 TMR 기법과 스크러빙 기법을 적용하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.105-111
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• 2003

과학위성 1호 탑재 컴퓨터의 인증모델 개발이 완료되었다. 과학위성 1호 탑재 컴퓨터는 우리별 3호에 비하여 FPGA를 사용함으로써 크기 및 무게의 소형화를 추구하였고, 네트워크 제어기를 내장함으로써 고속으로 위성 네트워크에 접속할 수 있도록 하였다. 또한 우주환경에서 직면하게 되는 SEU(Single Event Upset)에 대한 강인성이 증대되었고, 내고장성도 증대되었다. 개발된 탑재 컴퓨터는 환경시험에서 모든 기능이 정상 동작함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권2호
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• pp.56-67
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• 2006

위성개발 시 비용의 절감과 효율적인 설계 보장을 위해 신뢰성과 고장모드 분석이 필요하지만, COTS 소자를 사용하는 소형위성의 경우 통상 제작자로부터 소자에 대한 실패율이 제공되지 않기 때문에 신뢰성 계산이 어렵다. 이 논문에서는 실패율 예측을 위해 MIL-HDBK-217F의 시험적/경험적 데이터에 기초한 방법을 사용하였고, MIL-HDBK -217F에서 고려되지 않은 방사능 환경을 실패율 예측에 반영하기 위해 방사능 효과들 중 신뢰도에 영향을 미칠 수 있는 $10^-9$failures/device/$10^6$hours 이상의 발생확률을 갖는 SEL 발생확률을 실패율 예측 결과에 추가로 반영하였다. 결국 본 논문은 실패율이 제공되지 않는 COTS 소자를 사용하는 저가 소형위성에 대해 통계적 기법을 이용한 새로운 신뢰성 해석 방법을 제안하고, 현재 개발 중인 25kg급의 초소형위성인 HAUSAT-2에 이 방법을 적용하여 분석한 결과를 보여준다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.452-455
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• 2004

MSC (Multi-Spectral Camera) system is a remote sensing instrument to obtain high resolution ground image. EOS (Electro-Optic System) for MSC mainly consists of PMA (Primary Mirror Assembly), SMA (Secondary Mirror Assembly), HSTS (High Stability Telescope Structure) and DFPA (Detector Focal Plane Assembly). High performance of EOS makes it possible for MSC system to provide high resolution and high quality ground images. Temperature of the EOS needs to be controlled to be in a specific range in order not to have any thermal distortion which can cause performance degradation. It is controlled by full redundant CPU based electronics. The validity of thermistor readings can be checked because a few thermistors are installed on each control point on EOS. Various kinds of thermal control logics are used to prevent 'Single Point Failure'. Control logic has a few set of database in order not to be corrupted by SEU (Single Event Upset). Even though the thermal control logic is working automatically, it can also be monitored and controlled by ground-station operator. In this paper, various ways of thermal control logic for EOS in MSC will be presented, which include thermal control mode and logic, redundancy design and status monitoring and reporting scheme.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.437-442
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• 2021

본 연구는 우주 인증용 대전자전중계기용 전원공급기의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. 위성버스의 PLDIU(Payload Distribution and Interface Unit)와 전원공급기의 인터페이스를 제시하였고, 우주환경에 대한 WCA(Worst Case Analysis)를 통하여 SEU(Single Event Upset) 등의 발생에 대한 회로 오동작 가능성을 최소화 시켰다. 발사환경 시 발생하는 진동 및 우주 방사능에 의한 TID(Total Ionizing Dose)에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 전원공급기를 설계하였으며, 제작 후 우주환경시험을 통하여 해당 구성품에 대한 환경 시험 규격에 만족함을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제13권2호
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• pp.149-162
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• 1996

1992년 8월에 발사된 한국의 첫번째 위성인 우리별 1호에는 저궤도 고에너지 입자환경를 관측하는 탑재체 cosmic ray experiment(CRE)가 실렸다. CRE는 크게 cosmic particle experiment(CPE)와 total dose esperiment(TDE) 두 시스템으로 구성된다. 이와 더불어 실험 탑재물은 아니지만, 프로그램 메모리와 램디스크(RAM disk)의 비트바뀜현상(SEU) 결과를 통해서 고에너지 입자환경에 대한 간접적인 정보를 얻을 수 있었다. 1993년 9월에 발사된 두 번재 위성 우리별 2호에는 OBCI인 KASCOM에서 프로그램 메모리와 램디스크 메모리에 대한 비트바뀜현상실험을 수행하였다. 우리별 1호와 2호는 그 구조는 비슷하지만 서로의 궤도가 다르기 때문에 두 위성의 실험결과를 분석해본다면 각 궤도에서의 고에너지 입자환경에 대한 비교연구할 수 있는 좋은 기회가 된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.91-102
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• 2005

최근의 저 전력 컴퓨터 시스템은 내장 프로세서의 성능 향상과 공정 기술의 발전을 통한 디바이스 크기 감소로 인해 전압 변동, 커플링 효과 등으로 인한 SEU(single event upset)로 모델링 되는 천이고장으로 인한 예기치 못한 동작 중 에러 발생가능성이 매우 높아지고 있다. 제안하는 방식은 프로세서가 처리하는 프로그램 분기 흐름상에서 에러를 검출하는 효과적인 watchdog 프로세서 구조로서, 기존 방식이 가지는 오버헤드를 줄이면서 프로그램 내부에서 빈번히 발생되는 루프를 매번 검사할 때, 동일한 동작을 watchdog 프로세서가 반복함으로써 생기는 비효율적인 메모리 접근, 버스 점유 경쟁등과 같은 추가적인 시스템 수준의 오버헤드를 줄이는 새로운 방법을 제안하였다. 본 논문은 기존의 실시간 분기 및 제어 흐름 연구에서는 다루지 않았던 루프 검출 및 예측 기능을 추가함으로써 실제 시스템 적용에 보다 적합한 비용 효율적인 구조를 제안하고 있다.