• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.28 no.6
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• pp.304-313
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• 2017

The finite element analysis for optimizing a mirror system consisting of a large-diameter mirror and flexures requires numerous, repetitive calculations and corrections of the actual model to satisfy the given design conditions. In general, modification of this real model is conducted by reconfiguring nodes of the elements. The reconfiguration is very time-consuming work, to fix the continuity of each of the newly formed component nodes at the interfaces. But the process is a very important factor in determining the analysis time. To save time in modeling and actual computation, and to attain faster convergence, we present a new opto-mechanical analysis using non-shared node connections at each of the interfaces of the optical components. By comparing the results between the new element model and a conventional element model with shared node connections, we found that the opto-mechanical performance was almost the same, but the time to reach the given condition was drastically reduced.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.38 no.1
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• pp.71.2-71.2
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• 2013

1 m 천체망원경에 대한 초기 광기계 구조해석이 진행되었다. 3개의 반사경으로 구성되는 광학계는 Richey-Cretien 방식으로써 두 개의 Nasmyth 초점을 제공하고, 초점비는 F/8이다. 결정된 반사경 마운트 방법에 의해 반사경면의 표면 RMS(Root Mean Square) 변형량은 모두 20 nm보다 작다. 전체 구조물에 대한 구조해석을 수행하기 위해 솔리드, 쉘, 빔 요소 등으로 구성된 정밀유한요소 모델이 NX 소프트웨어로 설계되었다. 전체 구조물은 첫 번째 고유모드는 68 Hz에서 병진모드가 발생했다. 중력에 대해서는 최대 응력이 18.2 MPa로써 미비하였고, 전체 최대 변위는 50.3 ${\mu}m$ 로써 계산되었다. 이 변위값은 광학설계 소프트웨어에 재입력되어 광학계의 성능이 재분석 될 것이다.

• The Optical Journal
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• s.151
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• pp.33-45
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• 2014

대구경 비구면 거울은 대형 천체 망원경이나 고해상도 위성 카메라 등에 사용하는 핵심부품이다. 일반적인 디지털 카메라와 비교하면 매우 크므로 설계 및 제작이 같은 크기의 구면보다 훨씬 어렵다. 특히 경량화가 많이 될수록 중력이나 온도변화와 같은 외부의 힘에 의한 변형이 쉽게 발생하기 때문에 이러한 효과를 줄여주는 광기계 설계 및 해석이 더욱 중요해진다. 지상용과 우주용은 사용 환경에 차이가 있어서 설계 요구조건이 달라지고 이에 따라 지지구조물이나 반사경의 경량화 모양 등에 많은 차이가 있다. 본 논문에서는 대구경 비구면 광학기술가운데 가장 어려운 광기계 설계에 관하여 지상용과 우주용으로 나누어 자세히 설명하고자 한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2006.07a
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• pp.385-386
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• 2006

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.1
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• pp.68.1-68.1
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• 2012

CIBER 2(Cosmic Infrared Background ExpeRiment 2)는 CIBER1의 후속과제로 진행되는 사업으로써 적외선 기기를 NASA Sounding Rocket에 탑재하여 0.5-2.1${\mu}m$ 파장대의 적외선 우주배경복사를 관측하고 실험하는 과제이다. CIBER 2는 NASA에서 공식 승인되어 진행되고 있는 사업이며, 미국의 Caltech, 한국의 KASI, 일본의 ISAS/JAXA가 국제협력으로 진행하는 과제이다. 한국의 KASI는 반사경의 광학계 및 광기계부 개발, 전자부 개발에 참여하고 있다. CIBER 2의 광학계는 카세그레인 방식으로써 주경의 직경은 300mm이다. CIBER 2는 77K로 냉각되어 적외선우주배경복사를 관측하기 때문에 특히, 열수축에 의한 영향을 고려하여 설계, 제작, 조립이 되어야 한다. 또한, 광학계 구조물이 조립되는 로켓의 내경이 400mm이기 때문에 광학계 구조물의 직경에 제한이 따른다. 본 발표에서는 KASI가 주도적으로 개발 중인 반사경 마운트와 광학계 구조물의 초기설계와 광기계 해석결과들에 대해서 논한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.747-748
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• 2008

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.24 no.3
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• pp.111-119
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• 2013

A large aspheric mirror is a key component for large astronomical telescopes and high resolution satellite cameras. Since it is large and has an aspheric form, it is much more difficult to fabricate it compared to the similar size of spherical mirror. Especially, the opto-mechanical design and analysis is critical to reduce the deformation of mirror surface due to the external forces such as gravity or temperature change, as the mirror size is larger and lightweighting ratio is increased. The design requirements for the mirror are different depending on the particular ground and space applications because the environmental conditions are changed. In this paper, we explain the opto-mechanical design and analysis for ground and space applications that are among the most difficult to achieve among several technologies related to development of the large aspheric mirror.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.164.2-164.2
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• 2012

인공위성레이저추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 인공위성까지 레이저를 발사하여 되돌아오는 시간간격을 측정함으로서 위성까지의 거리를 측정하는 시스템으로 현존하는 인공위성 궤도결정 시스템으로는 가장 정밀하다. 한국천문연구원은 우주추적 및 감시의 필요성이 증가함에 따라 2008년부터 40cm급 이동형 인공위성레이저추적 시스템을 개발을 시작하였고, 현재 개발을 완료하여 시험운영 중에 있다. 시스템 개발 과정 중에 발생할 수 있는 문제점들을 최소화하기 위해, 설계 단계에서 부품을 포함한 광기계 구조물에 대한 구조해석과, 실험실 프로토타입 구성 등을 실시하였다. 제작된 각 서브시스템별 조립 및 평가는 한국천문연구원이 보유한 광학계 조립 및 평가 시설을 이용하였다. 개발된 이동형 레이저 추적 시스템의 광학부는 추적마운트에 장착되었고, 현장 시험관측을 통해 수신광학계 및 광신호유도계의 정렬 및 제어항목 교정 등을 실시하였으며, 성공적으로 시험 영상 관측을 완료하였다. 이 발표에서는 이동형 레이저 추적 시스템 광학계의 개발 과정과 그 결과에 대해 보고한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.8
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• pp.798-804
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• 2009

A high-resolution electro-optical camera system, EOS-C, is under development in Satrec Initiative. This system is the mission payload of a 400-kg Earth observation satellite. We designed this system to give improved opto-mechanical and thermal performance compared with a similar camera system to be flown on the DubaiSat-1 system. The thermal control subsystem (TCS) of the EOS-C system uses heaters to meet the opto-mechanical requirements during in-orbit operation and it uses different thermal coating materials and multi-layer insulation (MLI) blankets to minimize the heater power consumption. We performed its thermal analysis for the mission orbit using a thermal analysis model and the result shows that its TCS satisfies the design requirements.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.22 no.6
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• pp.262-268
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• 2011

MIRIS(Multi-purpose Infra-Red Imaging System) is the main payload of the STSAT-3(Korea Science and Technology Satellite. 3), which is being developed by KASI(Korea Astronomy & Space Institute). EOC(Earth Observation Camera), which is one of two infrared cameras in MIRIS, is the camera for observing infrared rays from the Earth in the range of $3{\sim}5{\mu}m$. The optical system of the EOC is a Cassegrain prescription with aspheric primary and secondary mirrors, and its aperture is 100mm. A ring type flexure supports the EOC primary mirror with pre-loading in order to withstand expected load due to the shock and vibration from the launcher. Here we attempt to use the same mechanism by which a retainer supports the lens. Through opto-mechanical analysis it was confirmed that the EOC primary mirror is effectively supported.