태양센서는 인공위성의 자세제어에 필수적인 센서로서, 위성으로 입사되는 태양 빛의 방향을 측정하거나 위성이 태양을 보지 못하는 상태에 있는지를 판단하기 위해서 사용되고 있다. 이 논문에서는 저궤도 인공위성용 저정밀 태양센서의 성공적인 개발을 위하여, 비행모델 저정밀 태양센서를 개발하기 전에 태양센서 선행모델과 인증모델의 개발 과정 및 결과를 보여준다. 태양센서의 개발은 제작 특성상 공정의 명확성, 정밀성 그리고 많은 제작 경험을 필요로 한다. 이 논문에서는 선행모델과 인증모델을 개발함으로써, 공정의 명확성 및 정밀성을 갖도록 보완하였다. 따라서, 성능 요구 조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.
극소형 피코위성 HAUSAT-1(Hankuk Aviation University SATellite-1)의 궤도는 고도 650km~800km, 경사각 65도 또는 98도에서 비행할 예정이다. 저궤도에서 운용되기 때문에 외란으로 작용하는 요소 중 지구중력과 지구 자기장에 의한 영향이 크다. HAUSAT-1은 자세제어를 하기 위해서 자기 토커를 사용하며, 부가적으로 탑재체인 태양전지셀 전개 매커니즘을 중력구배 붐으로 사용한다. 위성의 자세 안정화 성능을 판단하기 위해서 MATLAB을 이용해서 시뮬레이션 하였고, 시뮬레이션은 8차 자기장 모델, 비선형 외란 방정식, 그리고 비선형 위성 자세방정식을 사용해서 수행되었다. 시뮬레이션을 통해서 HAUSAT-1의 중력구배붐 전개 전과 후 그리고 외란에 의한 자세 변화를 확인하고 결과를 비교했다. 자기 토커를 이용한 효율적인 HAUSAT-1의 자세제어 시스템 개발을 위한 자세 안정화 방법에 대해서도 분석하였다.
자세제어 M&S(Modeling & Simulation)는 모델링 정밀도에 따라 간단한 자세제어 알고리즘 설계부터 실제 탑재 소프트웨어 검증까지 활용될 수 있다. 본 논문은 CMG 기반 위성 자세제어를 위한 M&S 소프트웨어를 소개한다. 개발된 소프트웨어는 크게 6자유도 모델링과 자세제어 알고리즘으로 나뉠 수 있다. 6자유도 모델링은 CMG 구동기 모델링과 우주환경 모델링(궤도외란/자세외란)을 포함한다. 자세제어 알고리즘은 CMG 모터속도 제어기(내부루프)부터 토크명령생성 및 스티어링 법칙(외부루프)을 포함한다. M&S는 하위 레벨인 CMG 모터제어부터 상위 레벨인 지구관측임무 수행까지 단계적으로 수행되며, 적용 레벨에 따라 3개 모듈로 나뉜다. 본 M&S 소프트웨어는 초기 자세제어 알고리즘 개발을 목표로 개발되었는데, 향후 상세한 위성체/구동기 모델링 및 우주환경 모델링을 반영해 점차 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.
이 연구에서는 저궤도 우주 환경(LEO) 조건에서 나노실리카 에폭시 복합소재의 실리카 농도가 재료의 열화 거동에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 실리카 입자를 에폭시 수지에 10%와 18% 두 가지 서로 다른 무게비로 나노복합소재를 제작하여 저궤도 우주 환경 모사장치에서 열화시켰다. 열화된 나노복합소재를 대상으로 열중량분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)를 수행하였고 등변환법(Iso-conversional Method)에 기반한 Friedman 방법, Flynn-Wall-Ozawa(FWO) 방법, Kissinger 방법, 그리고 DAEM(Distributed Activation Energy Method)으로 활성화에너지를 계산하였다. 그 결과 나노입자가 섞이지 않은 샘플은 열화가 진행되면서 중가함을 보였다. 그러나 10%와 18%는 열화 싸이클이 15회일 때까지 증가하였으나 그 이후에는 감소하였으며, 따라서 나노 입자가 열화 거동에 부정적인 영향이 있음을 보였다. 또한 활성화에너지 계산에 적용된 방법에 대해 토의하였다.
While some observations in the geomagnetic tail region supported electrons could be accelerated by reconnection processes, we still need more observation data to confirm electron acceleration in this region. Because most acceleration processes accompany strong pitch angle diffusion, if the electrons were accelerated in this region, strong energetic electron precipitation should be observed near earth on aurora oval. Even though there are several low altitude satellites observing electron precipitation, intense and small scale precipitation events have not been identified successfully. In this presentation, we will show an observation of strong energetic electron precipitation that might be analyzed by relativistic electron acceleration in the confined region. This event was observed by low altitude Korean STSAT-1, where intense several hundred keV electron precipitation was seen simultaneously with 10 keV electrons during storm time. In addition, we observed large magnetic field fluctuations and an ionospheric plasma depletion with FUV aurora emissions. Our observation implies relativistic electrons can be generated in the small area where Fermi acceleration might work.
Solar system small bodies are unusual objects in astronomical survey data in that they are moving on the celestial sphere. In addition, even in a normal status, their magnitudes are changing over time, firstly because their relative positions with respect to the Sun and Earth are continually changing, secondly because they are rotating bodies with non-spherical shapes. Furthermore, some of them might exhibit unexpected activities, which could be caused by mass ejection or disintegration. Detections and observations of such activities are challenging due to their abrupt nature. Therefore, continuous monitoring observations of large number of Solar system small bodies are required to systematically obtain detailed/transient information about them. Since 2018/2019 winter, we have launched a new project using Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet) for detecting such transient phenomena of Solar system objects. Our main goal is to monitor the magnitudes and detect sudden brightness changes. We also plan to discover interesting new objects, and monitor rotational brightness oscillations of asteroids. We intend to monitor the magnitudes of ~ 20,000 known Solar system small bodies per night, and acquire lightcurves of ~ 1,000 asteroids.
This study aimed to analyze the teachers' cognitions about the primary science textbooks(experiment and observation) used in elementary schools. This study surveyed 211 teachers in Seoul and Gyeonggi province. The data were statistically analyzed by SPSS WIN 10.0. The results of this study are as follows : Most of the teachers showed positive opinions on the directions of the compilation of experiment and observation textbook. Teachers used experiment and observation textbook as summary notes, experiment reports and evaluating methods. The experiment and observation textbooks should be compiled and reorganized in order as follows : Lesson introduction, inquiry activities, and intensive and supplementary activities which are followed by space of description in experiment and observation textbook.
1963년 유엔(UN)은 결의로 채택한 '우주법선언'의 원칙 4에서 "우주활동은 유엔헌장과 국제법에 따라 국제의 평화와 안전을 위해서 및 국제협력과 이해를 위해서 행해져야 한다."고 함으로서 우주의 탐사이용은 군사적 목적이 아닌 '평화적 목적'(peaceful purposes)으로 수행되어야 함을 천명하였다. 그리고 1967년 우주조약 제4조와 1979년 달조약 제3조에서 우주의 탐사이용은 1963년 우주법 선언과 마찬가지로 군사적 목적이 아닌 '평화적 목적'으로 수행되어야 함을 규정하고 있다. '우주의 평화적 이용'에 관한 표현이 정부의 성명서나 여러 다자조약들에서 발견되지만 이 용어에 대한 해석이 분분하여 아직 명확한 의미가 정의된 바는 없다. 이 글에서는 '우주의 평화적 이용'이라는 용어가 국제법상 어떠한 의미를 가지고 있는 지를 살펴보고자 하는데, 우선 국제조약에서는 '평화적 이용'이라는 용어를 어떻게 해석하고 있는 지 알아보고, 우주 관련조약들과 결의 및 연성법상 '우주의 평화적 이용'의 의미를 분석하여 보았다. 한국은 2009년과 2010년 두 차례의 실패를 거울삼아 마침내 2013년 1월 30일 자국의 나로호 기지에서 나로호를 발사함으로서 세계에서 11째 스페이스클럽 (space club)에 진입하였다. 중국이 이미 제3의 우주강대국에 진입하였고, 일본도 우주기본법을 바탕으로 우주개발의 군사적 이용의 근거를 마련하였으며, 북한도 계속된 미사일발사와 함께 러시아와 우주 개발 협력 체제를 모색하고 있는 상황들을 고려해 볼 때 한국의 우주개발은 그 어느 때보다 매우 중요한 시기에 처해 있다. 미국이 소련의 Sputnik 1호 발사로 인한 큰 충격으로 교육제도까지 개혁하면서 우주개발에 성공하였듯이 우리도 우주경쟁에서 살아남기 위해서는 전반적인 교육제도의 검토와 우주개발의 인프라 형성에 전 노력을 기우려야 할 것이다. 현재 미래창조과학부가 주도하는 우주개발에 국방부와 공군의 역할을 중시하여 총체적인 국가안보와 관련된 우주개발계획들이 필요할 것이다.
Lee, Hyojeong;Lee, Jung-Kyu;Baek, Seul-Min;Jin, Ho;Kim, Kwan-Hyuk;Song, Young-Joo;Hemingway, Doug;Garrick-Bethell, Ian
천문학회보
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제39권2호
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pp.108.2-108.2
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2014
과거 달 탐사 미션으로 달에는 global magnetic fields는 존재하지 않고 표면에 국부적으로 자기장이 존재함이 확인되었다. 그러나 이렇게 측정된 자기장 데이터는 일정 고도 (> 20 km) 이상에서 측정되었기 때문에, 지표에 비해 그 세기가 매우 약해 자기장의 형태와 분포를 연구하는데 한계가 있다. 보다 자세한 연구를 위해서는 표면에서부터 다양한 고도에 이르는 위치에서 측정된 자기장 데이터가 필요하며, 이는 달 표토의 자화나 Swirl 형성 메커니즘을 이해하는데 중요한 정보이다. 따라서 본 연구에서는 큐브위성을 이용하여 저궤도부터 지표까지의 자기장을 측정하는 방안을 소개한다. 큐브위성은 달 궤도 모선에서 사출되어 자기이상 지역 표면에 충돌하는 임무를 가진다. 자력계는 모선과 큐브위성에 각각 탑재되어 자기장을 측정하며, 모선으로 부터 사출된 큐브위성은 충돌 직전까지 자기장을 측정하고 모선에 습득한 데이터를 실시간으로 전송한다. 이렇게 측정된 자기장 데이터는 모선의 궤도부터 표면에 이르기까지 여러 고도에서 측정되었기 때문에 자기이상 지역의 자기장 구조를 파악하는데 중요한 자료로 활용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 달의 자기이상 지역과 큐브위성 임무 설계에 대하여 기술하였다.
Lee, Jung-Kyu;Lee, Hyojeong;Baek, Seul-Min;Kim, Khan-Hyuck;Jin, Ho;Hemingway, Doug;Garrick-Bethell, Ian
천문학회보
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제39권2호
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pp.99.1-99.1
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2014
달은 global magnetic fields가 존재하지 않으나, 달 표면에 국지적으로 자기장이 존재하며 이러한 현상의 원인은 계속 연구중이다. 달의 자기이상 현상이 나타나는 지역 중 광학적으로 밝고 어두운 패턴이 관측되는 지역을 Swirl이라한다. Mare Crisium ($17.18^{\circ}N$, $59.1^{\circ}E$)은 표면에 2개의 자기이상 지역과 광학적으로 밝은 지역들이 존재하지만, Swirl로 잘 알려진 Reiner Gamma와 같은 지역의 광학적 밝기와 패턴의 차이가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 Lunar Prospector (LP) 위성의 magnetometer (MAG) 자료를 이용하여 자기장 분포에 관한 연구 및 Clementine 위성의 UV/VIS 영상자료를 이용하여 광학적 특성 연구를 진행하였다. LP의 MAG 자료는 Mare Cirisium지역의 22.3 km 고도에서 관측된 744개의 자료를 활용하였으며, Clementine의 영상자료는 750 nm, 950 nm의 반사도에 따른 Optical Maturity (OMAT)를 활용하였다. Mare Crisium의 북쪽지역은 자기이상 현상과 OMAT의 고유특성이 동시에 나타나며 이는 swirl과 유사하다. 특히, Mare Cirisum서쪽에 있는 Proclus crater 잔해 일부가 Mare Crisium의 북쪽지역까지 퍼져있어 이와 관련하여 자기장 존재여부에 따른 광학적 특성의 차이점을 조사하였다. 본 논문에서는 Mare Crisium 지역의 Swirl 진위여부를 추론하며, 본 논문에서 이용한 방법의 유용성에 대하여 검증하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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