• 한국추진공학회지
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• 제26권3호
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• pp.32-42
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• 2022

한가지 유형의 엔진 여러 개를 번들로 묶어서 발사체 제품군을 개발하는 전략은 SpaceX와 그들의 재사용 발사체 Falcon 9과 Falcon Heavy에 의해 입증되었다. 이 연구에서 우리는 35톤급 메탄 다단 연소 사이클 엔진을 이용한 잠재적인 발사체 제품군을 제시하였으며, 다양한 우주 임무에서 그것들의 유용성과 성능을 평가하였다. 예를 들어, Falcon 9의 한국형 버전은 소모성 모드에시 500 km SSO에 약 4.7톤의 탑재체를 투입할 수 있는 반면에, 해상에 착륙하는 모드에서는 약 2.16톤의 탑재량으로 줄어들게 된다. Falcon Heavy의 한국형 버전은 나로우주센터에서 발사되었을 때, 4.4톤을 GTO에 투입할 수 있으며, 이는 이 공통부스터코어 구성이 높은 경사각에도 불구하고 천리안 2호 위성을 투입할 수 있는 것으로 나타났다. 개발 후, 이 메탄 엔진이 소형위성 발사체에 추력공급 용도로도 사용도 가능하다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제2권1호
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• pp.31-36
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• 2006

Development of launch vehicle needs a large-scale and complicated System Engineering discipline interfacing to small-quantity production with special manufacturing processes. In general, the System Engineering discipline of launch vehicle has its relationship with Production, Operations, Product Assurance and Management disciplines and its internal partitions into the functions of System Engineering Integration & Control, Requirements Engineering, Analysis, Design and Configuration and Verification. As a function of Product Assurance, reliability of launch vehicle plays an significant role in risk management, system safety, flight safety and launch certification through design assurance. Moreover, major functions of systems engineering are integrated by means of reliability in the phases of design and verification. Therefore, derailed identification of system engineering interfaces of reliability, and execution of tasks for reliability assurance is required for successful development of launch vehicle. This paper identifies specific pattern and mechanism of the interfaces between reliability and system engineering.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.193-196
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• 2006

Vibration overtests have been common problems in aerospace industry. A test item can be overtested at its resonances when it is excited by the traditional spectrum enveloping peaks in the field acceleration spectrum. This paper introduces the method of modifying the excitation specification to alleviate the overtesting problem. A vibration analysis was performed to estimate interface forces and acceleration responses. A finite element model that was verified by an extensive modal test enabled us to shape the acceleration input accurately The produced notched input will be used in the sinusoidal vibration test of the small satellite launch vehicle.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권12호
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• pp.1069-1075
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• 2017

최근 우주 기술이 발달함에 따라 전 세계적으로 위성 시장, 특히 소형 위성 시장이 크게 성장하고 있다. 이러한 위성 시장의 성장세 속에서 발사체 시장 역시 성장세를 보이고 있으며 이에 따라 저비용 발사에 대한 수요가 점점 증가하고 있다. 저비용 발사를 위한 방안에는 저비용 추진제를 사용하는 엔진 개발, 제품 생산 및 운송비용 절감 등 다양한 방법이 존재하지만, 발사 비용을 가장 크게 줄이는 방법은 바로 사용한 발사체를 다시 사용하는 것이다. 재사용 발사체의 시작은 유인 우주선으로 유명한 미국의 Space Shuttle이라 할 수 있다. 하지만 Space Shuttle의 경우 재사용이라고 불리기는 하지만 재사용 할 수 있는 부분이 한정되어 있고, 발사 효율이 떨어져 재사용 발사체 임에도 불구하고 상당히 고비용이었다. 최근에는 미국의 SpaceX와 Blue Origin을 중심으로 상업적 목적의 재사용 발사체가 개발 되고 있고 재착륙 시험에 성공하였다. 뿐만 아니라, SpaceX의 경우 이전 재착륙을 성공한 1단 발사체를 정비하여 다시 발사하는데 까지 성공하기도 하였다. 이러한 추세에 따라 유럽, 인도와 같은 국가에서도 현재 재사용 발사체 연구에 심혈을 기울이고 있다. 그리고 Blue Origin을 포함한 미국의 Virgin Galactic, XCOR 등은 민간 유인 우주여행과 같은 재사용 기술을 이용한 상품화도 시도하고 있다. 재사용 기술이 확립되면 세계 발사체 시장의 판도가 바뀔 수 있기에 재사용 기술 동향의 정기적인 확인은 필수적이라 할 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.35-40
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• 2016

중간경로수정기동은 발사체 분리벡터를 보정하기 위해 필요하다. 직접전이궤적의 경우에는 약 3~4회의 중간경로수정 기동이 요구되었다. 그러나 위상전이궤적의 직접전이궤적에 비해 전이궤적이 길기 때문에 중간경로수정기동의 전략이 달라진다. 위상전이궤적을 이용하는 궤도선은 지구를 여러 번 돌기 때문에 근지점 및 원지점 등 발사체 투입오차를 보정하기 위한 좋은 지점을 여러 번 만나게 된다. 발사체 분리 오차가 크다 하더라도 중간경로수정기동의 전략이 좋으면 적은양의 보정 기동으로도 큰 오차를 보정할 수 있다. 본 논문은 높은 발사체 투입오차를 보정하기 위한 위상전이궤적의 절차와 전략을 기술한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.27-33
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• 2024

누리호의 성공과 차세대 우주발사체의 개발 목표를 통하여 국내 정지궤도위성 발사능력은 1톤에서 3.7톤으로 향상될 것으로 기대되며 화성, 소행성 등의 우주탐사에도 1톤 이상의 실질적인 능력을 제공해 줄 수 있을 것으로 예측된다. 고흥 우주발사장은 태양 동기궤도 소형위성에 최적화되어 있으며 타국의 영공을 침범하지 않아야 된다는 필수적인 전제조건으로 인하여 정지궤도위성 발사장으로는 다소 부족한 면이 존재한다. 초기 궤도 투입상태로부터 궤도면 회전을 위한 에너지의 증가가 필수적이며 운용 측면에서의 복잡성과 함께 경제성의 감소요인이 된다. 그러므로 차세대 우주발사체의 개발과 병행하여 지구 적도부근의 해외 지상발사장 또는 해상발사지점의 획득과 최적화된 정지궤도위성 투입에 관한 궤도 구성에 관한 연구가 계속되어야 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.3-6
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• 2007

한국항공우주연구원에서는 소형의 위성을 원하는 궤도에 투입할 수 있는 최초의 민간 로켓인 KSLV-I을 개발하고 있다. 우주 발사체의 개발에는 큰 스케일과 복잡성, 그리고 기술적 난점에 의한 수많은 불확실성이 존재한다. 이러한 불확실성은 사업적 측면에서는 일정의 차질, 비용의 증가 등을 야기하고 기술적 측면에서는 서브시스템이나 부품단위의 설계 변경 등을 가져오게 된다. 이 연구는 발사체 추진기관에 있어서 fault tree analysis (FTA)를 이용한 기술적 위험 식별과 위험 분석 및 완화의 과정을 보여주고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권3호
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• pp.269-279
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• 2015

Future space missions will have larger telescopes in order to look deeper into space while improvising on spatial resolution. The primary mirrors for these telescopes will be so large that using a monolithic mirror will be nearly impossible because of the difficulties associated with its fabrication, transportation, and installation on a launch vehicle. The feasibility of launching these huge mirrors is limited because of their small launch fairing diameter. The aerodynamic shape of the fairing requires a small diameter, but the height of the launch vehicle, which is available for designers to utilize, is larger than the fairing diameter. This paper presents the development of an axial deployment mechanism based on the screw jack principle. The mechanism was designed and developed, and a prototype was constructed in order to demonstrate a lab model.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권5호
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• pp.107-121
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• 2020

전기펌프 사이클을 상단 엔진으로 사용하는 2단형 소형발사체의 성능 해석을 수행하였다. 1단은 한국형발사체 시험발사체를 사용하고 상단은 액체메탄과 케로신(RP-1)을 연료로 사용하는 전기펌프 사이클엔진을 상정하였다. 상단 질량 예측을 위한 모델을 제시하고, 총 역적을 고정한 상태에서 20~40 kN의 추력과 연소압력 3~6 MPa, 노즐 확대비 60~100의 범위에 대하여 해석을 실시하였다. 최대 속도증분을 가지는 혼합비를 제시하고 단 질량 예측을 통해 LEO(Low Earth Orbit)와 SSO(Sun Synchronous Orbit) 궤도투입 성능을 계산하였다. 액체메탄, RP-1 두 경우 모두 추력 20 kN, 연소압력 3 MPa, 확대비 100의 경우에 최대 궤도투입중량의 결과를 보였으며, 이 때의 혼합비는 액체메탄의 경우 3.49, RP-1의 경우 2.75이다. 또한 ASTOS를 이용하여 LEO 임무일 경우의 1단 및 페어링의 낙하점을 분석하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.258-262
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• 2007

Satellite launch vehicle is exposed to some dynamic environment during its flight. Particularly, the safety of launch vehicle structure is surely verified under vibration environment in low frequency range. Sine sweep test is generally performed to describe this low frequency vibration environment. Dynamic property of vibration fixture is considered to get the correct property of target object. This vibration fixture should really be an extension of the armature in the form of a very rigid structure that can transfer the required force at the required frequency. An optimum fixture would have its lower natural frequency about 50% higher than the highest required forcing frequency in order to avoid fixture resonances during the test. In this study, the vibration mode analysis considering the mass of target object to design the vibration fixture. And the modal test of vibration fixture is performed to conform the design.