• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.459-461
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• 2006

저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양 전지 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.

• 한국진공학회지
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• 제11권2호
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• pp.87-96
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• 2002

위성체가 작동하는 우주환경인 고진공상태에서는 위성체의 부품에서 발생 할 수 있는 outgassing으로 인해 위성체가 오염되어 위성체의 성능이 저하될 수 있으며, 특히 이차면경(second surface mirror) 및 광학렌즈 등을 오염시킴으로써 위성체 본연의 임무수행 실패라는 결과를 초래할 수도 있다. 따라서 지상에서 위성체의 부품에 대해 고온($85^{\circ}C$ 이상)과 고진공($5.0\times10^{-3}$ Pa 이하)의 상태를 모사하여 오염물질을 제거함으로써 outgassing의 발생을 막고, 아울러 오염근원을 검출할 수 있는 vacuum bake-out 시험이 필수적이라 할 수 있다. 이를 위해서 한국항공우주연구원 우주시험동에 설치된 bake-out 챔버를 이용하여 위성체 부품 중에서 SAR(Solar Array Regulator)와 MLI(Multi Layer Insulator)를 예를 들어 오염측정에 관한 연구를 수행하였다. 항공우주연구원의 bake-out 챔버는 rotary vacuum pump와 booster pump를 이용하여 5.0 Pa의 저진공을 형성하고, 2대의 cryopump를 이용하여$5.0\times10^{-3}$ Pa 이하의 고진공을 생성하게 된다. 또한 $180^{\circ}C$까지의 고온을 모사하기 위하여 챔버 shroud 안쪽에 ceramic 재질로 된 heater가 $30^{\circ}$간격으로 총 48개를 설치되어 있으며, 온도제어는 PID(Proportional Integral Differential) 제어 방식이 이용되었다. Vacuum bake-out 시험시에는 RGA(Residual Gas Analyzer)를 이용하여 각종 오염물질을 검출할 수 있고, TQCM(Thermoelectric Quartz Crystal Microbalance)을 사용하여 발생하는 오염물질의 방출률(outgassing rate)을 측정한다. 또한 필요시에는 IR/UV Spectrometer를 이용하여 witness plate에 흡착된 오염물질의 성분을 분석하여 위성체 부품으로의 적합성을 판단한다. SAR의 bake-out에서는 TQCM 측정결과 오염물질이 시간에 따라 감소추이는 보이지만 꾸준히 배출되고 있는 경향을 나타내고, RGA 분석결과 그 성분이 고분자 화합물로 추정되어 위성체 부품으로 사용하기에는 적절하지 못할 것으로 판단하였다. MLI의 bake-out에서는 RGA 및 witness plate를 이용한 오염측정 결과 특이한 오염물질을 발견할 수 없었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.106-106
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• 2003

인공위성의 전기적 호환성 해석은 인공위성의 각 유닛들에서 발생할 수 있는 잡음이 인공위성의 정상 동작에 미치는 영향을 분석하고 그 영향을 최소로 만들 수 있는 방안을 연구하기 위해 필요하다. 본 논문에서는 인공위성의 탑제컴퓨터와 탑제체 간의 인터페이스에서 전기 신호의 호환성 해석, Harness의 호환성 해석 그리고 radiation 해석이 이루어졌다. 인공위성의 탑제컴퓨터와 탑제체 간의 인터페이스에서 전기 신호의 호환성 해석은 전기 신호의 전압 레벨이 전압 히스테리시스의 경계 영역에서 충분한 여유를 가지고 있는지 판단하기 위해 필요하다. 전기 신호에 충분한 여유분이 없는 경우 여유분을 증가시키기 위한 방법이 제안되었으며 제안된 방법에 의해 인터페이스의 올바른 동작에 충분한 여유분이 생겼음이 시뮬레이션 결과에 나타났다. Harness의 호환성 해석은 다목적실용위성 2호에 사용된 Harness에 대한 conductive epoxy potting의 전도도를 검증하기 위해 이루어졌다. 본 논문에서는 전송 임피던스 측정 방법을 이용하여 epoxy potting의 전도성이 모든 주파수 영역에서 인공위성의 요구사항에 만족함을 보여준다. Radiation 해석은 인공위성 시스템의 radiated emission(RE)을 추정하고 S-band 수신기와 GPS 안테나와 같은 수신단에 대한 상호간섭에 의한 위험도를 분석하기 위해 필요하다. RF 수신기의 수신 대역에서 발생한 잡음의 영향으로 신호대잡음비가 허용수치이하로 감소하여 위성 명령을 수신하는 동작에 지장을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 RF 수신단에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 star tracker의 RE test 결과를 분석하여 test 결과가 GPS 수신기와 S-band 수신기의 각각의 성능에 적합한지 해석하였다. 또한 solar array regulator의 스윗칭에 의해 발생되는 radiation이 위성 구조체에 미치는 영향을 해석하고 시뮬레이션 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.110-118
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• 2008

기존의 저궤도 인공위성 전력계 시스템에 사용된 직렬 구조, 병렬 구조는 공전 주기 동안 두 번의 전력변환 과정을 거쳐 시스템의 효율을 감소시킨다. 직-병렬 구조는 한 번의 전력변환 과정을 거쳐 시스템의 효율을 향상시키지만 레귤레이터가 추가됨으로써 시스템의 비용과 무게, 크기를 증가시킨다. 본 논문에서는 레귤레이터의 추가 없이 시스템의 효율을 향상시키는 단순화된 직-병렬 구조를 제안한다. 인공위성이 지구를 공전하는 동안 상황에 따라 변화하는 제안한 구조의 동작을 네 가지 모드로 분류하고, 각 모드마다 제안한 시스템을 안정적인 동작을 확인하기 위하여 대신호 분석을 수행하였다. 실험을 통하여 기존의 직렬구조와 제안한 구조의 효율을 비교하였다. 제안한 구조의 안정적인 동작을 검증하기 위해 200W급 태양전지와 TMS320F2812 DSP로 제어되는 100W급 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.91-91
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• 2003

위성을 발사하기 전까지는 지상에서 EGSE(Electrical Ground Support Equipment)를 이용하여 충분한 시스템 단위의 위성체 기능 시험을 수행한다. KOMPSAT-2(Korea Multi-Purpose Satellite - 2)와 같은 소형 위성의 서브시스템 각각이 요구사항에서 제시하는 규격을 만족하는지 여부를 점검하는 단계에서 전력계 관련 서브시스템의 기능 시험도 EPS(Electrical Power Subsystem) Test Plan에 의해 순차적으로 수행한다. KOMPSAT-2 ETB(Engineering Test Bed)에서의 전력계 시험은 먼저 Test Fuse Modules Check를 수행하였다. 퓨즈 모듈은 PCU(Power Control Unit) 상에 설치되어 있는 장치로써 퓨즈 모듈의 입력과 출력 사이에 도통성 및 다른 출력과의 절연성을 검증한다. 다음으로 EGSE 중 PMTS(Power Monitor Test Set)와 PCU와의 직렬 인터페이스를 점검하는 PCU Interface Check를 수행하였다 시험절차서에 따라 PCU가 가지는 릴레이 스위치에 대하여 명령어를 보내어 릴레이의 동작 상태 및 출력 전압 등을 점검한다. 다음 단계에서는 DC Integration을 수행하여 ETB 하니스 중 전원 관련 라인을 점검하였다 PCU는 모든 위성체 하드웨어에 전력을 공급하는 장비로써 과전력으로부터 하드웨어를 보호하기 위하여 하니스를 연결하기 전에 우선적으로 시험한다. 다음으로는 ECU(EPS Control Unit)가 각각에 해당하는 하드웨어에 명령어를 보내어 전력계 전체적인 동작 상태 검증하는 EPS Hardware Command & Telemetry Checkout을 수행하였다. ECU는 전력계의 모든 하드웨어를 제어하고 그 상태를 모니터링하는 기능을 한다. PCU와의 인터페이스를 통하여 전력의 제어 및 분배에 관련되는 특성을 제어 및 모니터하며 DDC(Deploy Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.50-50
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• 2003

본 연구에서는 행성 근접통과(Gravity Assist, Swingby, Flyby)를 이용한 행성간 탐사선의 궤도를 설계할 수 있는 알고리즘 개발을 자체적으로 수행하였다. 미 항공우주국(NASA)에서는 이를 이용한 행성간 탐사선의 궤도에 관한 연구를 이미 1950년대부터 시작하여 왔으며, 1973년 Mariner 10호가 한번에 두 행성, 금성과 수성을 탐사하는데 성공하였다. 행성간 임무에 있어서 행성 근접통과를 적절하게 이용한다면 임무 수행시 요구되는 에너지를 최소화 시킬 수 있어 발사비용의 절감효과와 함께 한번의 발사로 여러 행성의 탐사가 가능하여 임무의 효율성을 증대 시킬 수 있다. 행성 근접통과를 이용한 행성 탐사선의 궤도설계를 위해서는 근접 통과하는 행성(Flyby planet)에서의 진입속도벡터( $V_{\infty}$$^{ -}$) 및 출발속도벡터( $V_{\infty}$$^{+}$)의 크기, 근접 통과시의 비행 고도(Flyby altitude), 근접 통과 행성과의 충돌여부 분석(B-plane analysis), 최종적으로 도착하고자 하는 행성(Target planet)의 위치 등 많은 제한조건이 고려되어야 한다. 연구된 알고리즘의 결과를 미 항공우주국 (NASA)의 임무였던 Mariner 10호의 결과와 비교하여 보았으며, 우리나라가 향후 목성으로 탐사선을 보낸다고 가정하였을 경우, 행성 근접통과를 이용한 탐사선의 발사시기(Launch Window), 요구되는 발사 에너지(C3)값, 그리고 각각에 따른 궤적들을 산출하여 보았다. 이미 기술 개발을 완료한 국가들이 관련 기술의 제휴를 기피하고 있는 현 상황에서 이와 관련된 연구는 우주개발의 시대를 열고 있는 우리나라의 우주개발관련 기초 기술 분야를 위해 선행 연구되어야 할 부분이다. 기초 기술 분야를 위해 선행 연구되어야 할 부분이다.다.향을 해석하고 시뮬레이션 하였다.Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다this hot-core has a mass of 10sR1 which i:s about an order of magnitude larger those obtained by previous studies.previous studies.업순서들의 상관관계를 고려하여 보다 개선된 해를 구하기 위한 연구가 요구된다. 또한, 준비작업비용을 발생시키는 작업장의 작업순서결정에 대해서도 연구를 행하여, 보완작업비용과 준비비용을 고려한 GMMAL 작업순서문제를 해결하기 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.로 이루어 져야 할 것이다.태를 보다 효율적으로 증진시킬 수 있는 대안이 마련되어져야 한다고 사료된다.$\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorner$과 $\ulcorner$표현$\lrcorner$의 성격과 형태를 외형상으로 더욱이 공간상에서는 뚜렷하

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.62-62
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• 2003

과학위성 1호에는 위성의 임무를 수행하기 위하여 광학계, 구조부, 및 전자부 등 여러가지 부품들이 실장되는데, 그 중 전자부의 가장 중요한 부품 중의 하나인 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)의 우주환경에서의 특성 대해서 논의하고자 한다. Solder Resistor(Solder Mask)의 화학성분이 위성체가 작동하는 우주환경에서 위성체 임무수행 시 발생할 수 있는 out-gassing으로 인해 위성체가 본연의 임무 실패라는 결과를 초래할 수 있다 NASA 및 ESA의 Out-gassing에 관한 규정과 TRW에 의한 KOMSAT에 사용된 재료의 진공상태의 Outgassing에 관한 내용에 의하면, 재료의 진공상태와 Out-gassing은 America Society for Testing and Materials에서 제시한 ASTM E959 기준에 따라 제작된다. 일반적으로 우주 환경에서 광학계나 전자부의 원활한 동작을 위해서는 인쇄 회로 기판의 총 질량손실(Total Mass Loss, TML)은 1.00%을 넘지 말아야 하며, 휘발성 응축 질량 (Collected Volatile Condensable Mass, CVCM)은 0.1% 미만이어야 한다. Total Mass Loss(TML) 방법은 대기중에서 측정한 질량과 진공 조건에서 변화되는 질량을 측정함으로써 진공조건에서의 탈기체 특성을 측정하는 방법이다. 본 연구에서는 Solder Resistor(Solder Mask)의 탈기체 측정을 위한 진공챔버의 측정방법 및 진공 형성 과정을 기술하고 실제 과학위성1호에 장착될 시료를 예로 들어 인쇄회로기판에 입힌 Solder Resistor(Solder Mask)가 우주환경인 진공상태에서 위성체 부품의 작동 시 발생할 수 있는 탈기체되는 정도를 질량의 변화분으로 측정하여 위성체가 우주 환경에서 본연의 임무를 안전하게 수행할 있는지를 검증하였다.부분이다.다.향을 해석하고 시뮬레이션 하였다.Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다this hot-core has a mass of 10sR1 which i:s about an order of magnitude larger those obtained by previous studies.previous studies.업순서들의 상관관계를 고려하여 보다 개선된 해를 구하기 위한 연구가 요구된다. 또한, 준비작업비용을 발생시키는 작업장의 작업순서결정에 대해서도 연구를 행하여, 보완작업비용과 준비비용을 고려한 GMMAL 작업순서문제를 해결하기 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.로 이루어 져야 할 것이다.태를 보다 효율적으로 증진시킬 수 있는 대안이 마련되어져야 한다고 사료된다.$\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorner$과 $\ulcorner$표현$\lrcorner$의 성격과 형태를 외형상으로