• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.335-340
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• 2020

본 연구는 도시철도 침목플로팅궤도인 STEDEF궤도구조에 사용되는 침목방진패드의 교체 필요성 및 궤도전반의 거동에 미치는 영향을 실험적으로 분석하고자 침목방진패드 교체 전, 후의 궤도 동적거동을 현장측정을 통해 비교 분석하였다. 연구결과, 노후된 침목방진패드를 신품으로 교체하는 것만으로도 궤도지지강성의 균일성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 침목방진패드 교체를 통해 당초 설계 시 고려했던 궤도지지강성의 수준을 회복할 수 있음을 실험적으로 입증하였다. 침목방진패드 교체 이후 측정 궤도충격계수가 대부분 설계기준 이하로 크게 저감되는 것으로 나타나 침목방진패드의 교체를 통해 궤도지지강성을 설계 당시의 수준으로 회복함으로써 동적 윤중 증폭을 감소시킴으로서 궤도에 작용하는 충격을 저감시킬 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 시기적절한 침목방진패드의 교체를 통해 궤도지지강성을 설계 시 고려했던 수준으로 회복시키고 궤도충격수준을 저감시킬 수 있으며 이는 궤도재료 전반의 내구성 확보 및 사용수명을 향상을 위해 중요한 요인인 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.31-40
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• 2012

궤도틀림은 열차의 주행안전 및 승차감에 미치는 영향이 크고, 소음 진동의 주요원인으로 작용한다. 따라서 현장에서 발생하는 궤도의 틀림을 체계적으로 분석함으로써 이를 저감할 수 있도록 차량운행 조건과 선로선형 및 궤도구조를 설계하는 것은 중요한 과제이다. 현재 국내에서 EM-120에 의해 검측된 틀림 데이터는 매우 불규칙적인 형태를 나타내며 데이터 분석 시 다양한 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 궤도의 효율적인 유지관리를 위해 검측된 틀림데이터의 효율적인 처리 기법을 개발하고, 정제된 데이터를 이용해 선로를 구성하고 있는 이음매, 도상, 노반, 체결구 등의 요소를 고려하여 레일 궤도 틀림의 진전 정도를 정량화 하였다. 또한 축적된 검측 데이터로부터 궤도의 건전도를 평가할 수 있는 방법을 정립하고 잔존수명을 예측하여 효율적 유지관리를 실현하기 위하여 검측 데이터의 확률론적 수명 산정 기법 개발 및 데이터를 이용한 구간 특성에 따른 궤도틀림 표준편차의 틀림 진전 정도에 대한 통계 및 확률적 분석을 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.317-325
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• 2008

최근 연구결과 레일연마 및 장대레일화로 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 연장이 가능한 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 현재 도시철도에서 사용 중인 대표 궤도구조에 대해 실운행 열차하중에 의한 궤도의 동적 응답을 분석하여 현 궤도의 상태평가를 하였으며 궤도의 상태 변화에 따른 레일의 부담력을 검토하였다. 또한, 측정된 응력파형을 Rainflow Count Method를 이용하여 응력히스토그램을 작성하고 등가응력을 상정하여 신규 레일 용접부의 S-N 선도에 적용함으로써 노후레일의 누적피로손상도 및 휨 피로수명을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서는 궤도구조 및 상태를 고려한 레일교체기준의 개정을 제안하고자 하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.195-203
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• 2016

최근 경부고속철도 2단계와 호남고속철도에 적용된 콘크리트궤도는 초기 건설비는 기존 자갈궤도에 비하여 불리하나, 유지관리비용은 유리한 것으로 검토되었다. 이와 같은 이유로 콘크리트궤도는 일반철도 신설구간을 중심으로 점점 더 적용구간이 늘어나고 있는 실정이다. 그러나 콘크리트궤도의 가장 큰 문제점 중의 하나는 침하로 인한 궤도 보수와 관계된 문제이다. 궤도의 하부 노반침하 및 이로 인한 궤도 안정성 저하는 콘크리트궤도의 가장 큰 단점이고, 고속철도 설계기준에는 허용잔류침하량을 25mm로 제시하고 있다. 콘크리트궤도의 안정성을 위해서는 2차 압축침하량을 기준치 이내로 관리하여야 한다. 본 연구에서는 2차 압축침하에 대한 이론을 토대로 연약지반의 2차 압축지수 및 연약지반 층의 두께 그리고 궤도수명에 따른 2차 압축침하량을 산정하여 궤도구조 선정에 활용하도록 제시하였다. 또한 국내 연약지반의 2차 압축계수의 확률분포 특성을 분석을 통하여, 콘크리트궤도 부설이 불가능한 지역이 10% 이상 나타남을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권2호
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• pp.172-180
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• 2016

극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성의 경우, 저가/단기간 개발목표 충족을 위해 일반적으로 진동 및 열 환경 규격을 만족하는 상용부품을 선정하여 제작하고 최소한의 검증시험을 통해 발사 및 궤도 운용을 실시한다. 하지만 제한된 회수로 지상에서 실시된 환경시험만으로 장시간에 걸친 궤도상 열진공과 같은 물리적 부하 환경에 노출된 임무보드의 신뢰성을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 현재 자동차 분야에서 탑재 전자기기 신뢰도 예측에 폭넓게 활용중인 신뢰성 수명예측 상용도구인 Sherlock을 적용하여 큐브위성용으로 제작된 전자보드를 대상으로 발사 및 궤도환경에서의 고장 메커니즘 별 수명예측 및 임무기간동안의 신뢰도를 분석하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.161.1-161.1
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• 2012

지구 정지궤도는 위성통신, 지구관측 그리고 우주과학을 위해 매우 귀중하고 제한된 자원으로 인식된다. 이에 따라 Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC)에서는 정지궤도에서 수명이 종료되는 위성에 대해서 정지궤도에 영향을 미치지 않도록 더 높은 고도로 폐기기동을 수행하도록 권고하고 있다. 그렇지만 여러 가지 사정으로 정상적인 폐기기동을 수행하지 않은 위성들이 많이 있으며 이와 같은 위성들은 정지궤도에서 운영되고 있는 위성에 접근하여 충돌위험을 야기하고 있다. 우리나라의 정지궤도 통신해양기상위성인 천리안은 2010년 6월 26일에 발사되어 동경 128.2도에서 성공적으로 운영되고 있다. 지난 2년 동안 천리안 위성의 궤도구간에 우주물체가 접근하여 충돌위험이 발생한 사례가 3 건이 있었으며 그 중 한 건인 러시아의 라두가 1-7 위성이 접근한 2011년 2월 7일에는 천리안 위성의 회피기동을 수행하였다. 다른 두 가지 사례는 2011년 6월 19일 러시아의 COSMOS 2379의 접근과 2012년 4월 6일 러시아의 SL-12 R/B(2)의 접근이다. 본 논문에서는 정지궤도 위성을 운영하고 있을 때 다른 우주물체가 접근하여 충돌위험이 발생했을 때 어떤 과정을 거쳐서 회피기동을 수행해야 하는가에 대한 문제를 다루고자 한다. 정지궤도 위성과 우주물체와의 거리차이를 최대화할 수 있는 회피기동 시각을 찾아내고 최근접 시각에 있어서 반경방향, 진행방향, 그리고 수직방향에서의 거리차이를 분석한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.179.1-179.1
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• 2012

정지궤도 복합위성 2호는 현재 기상 및 해양관련 관측임무를 수행중인 천리안위성의 임무승계를 위해 현재 개발이 진행 중이다. 천리안위성에 비해 수명이 확대되고, 임무 탑재체의 중량도 증가하여 추진제량의 대폭 증가가 필요한 것으로 분석되고 있다. 이로 인해 추진제 탱크의 확장이 불가피하여 현재 가용한 탱크를 기반으로 구조체 설계에 대한 비교 연구가 수행되었다. 정지궤도위성의 추진제 탱크 수용은 크게 측면 고정식 구형 탱크의 수직 배치방식과 극 고정식 실런더형 탱크의 수평 배치방식으로 구분된다. 추진제량 확대에 따라 두가지 방식 모두 구조체 내부에 충분한 강성확보와 하중전달을 목적으로 튜브형 구조물이 적용되며, 이를 토대로 구조체 설계가 이루어 진다. 본 논문에서는 이러한 추진계 탱크 수용 방식을 기반으로 정지궤도 복합위성에 적용될 구조체 설계 개념을 제시하고, 비교 연구를 통해 각 방식이 갖는 구조체 설계의 장단점을 기술하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권12호
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• pp.1116-1123
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• 2015

정지궤도위성의 수명은 추진제 잔여량에 좌우되고 정확한 잔여추진제량 측정은 조기 수명종료로 야기되는 경제적 손실을 완화시킬 뿐만 아니라 후속위성의 대체나 위성망 운용계획 등에 매우 중요하다. 본 논문에서는 열질량법과 그 불확실성 추정방법에 대한 기본이론에 대해 소개한다. 열질량법 잔여추진제 분석은 무궁화위성 데이터를 기초로 분석하였고 이러한 열질량법 불확실성 분석은 몬테카를로 방법을 사용하여 수행하였다. 이러한 연구 결과를 통해 열질량법을 사용한 잔여추진제 추정의 중요 파라미터를 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.413-421
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• 2015

큐브위성은 2003년 처음 발사된 이후로 지금까지 230기 이상이 발사되었다. 작은 크기와 가벼운 무게로 인해 발사비용이 저렴한 큐브위성은 일반적인 발사체의 남는 공간을 이용하여 발사되고 있다. 그러나 이러한 발사 방법은 주 탑재위성의 준비일정에 따라 발사 일정이 유동적인 단점이 있다. 이에 새로운 대안으로 정기적이고 발사횟수가 많은 국제우주정거장 물자수송 발사체를 이용하여 큐브위성을 ISS로 운송한 뒤에 로봇팔을 이용하여 발사하는 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 국제우주정거장에서 분리되는 방향과 각도에 따라 생성되는 큐브위성의 궤도를 분석하였다. 또한 분석되는 궤도에 따른 임무수명과 ISS와의 충돌 가능성을 분석하여 충돌 위험을 최소화하고 위성수명을 최대로 하는 최적의 로봇팔 각도를 계산하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1057-1064
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• 2014

정지궤도위성은 다수의 탑재체를 하나의 위성체 플랫폼에 탑재하고 2010년 6월 26일에 발사되었다. 태양기간 동안 인공위성에서 요구되는 전력은 태양전지 배열기 윙에서 생성된다. 태양전지는 Spectrolab사의 적층법을 사용한 RWE Space사의 Gaget 2로 명명되는 GaInP/GaAs/Ge 3중 접합 셀이다. 본 논문은 정지궤도 비행 데이터에 대한 경향을 분석한 결과를 바탕으로 설계수명 말기에서 태양전지 배열기의 전력 성능을 평가하였다. 설계수명 말기에서 예측한 태양전지 배열기의 전력 성능은 태양전지 배열기 제작사가 제공한 전력 성능과 비교하였다. 경향분석 결과를 통해 태양전지 셀은 현저한 성능감소 없이 정상적으로 동작되고 있다.