• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.770-778
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• 2013

태양돛은 태양복사압을 이용하여 연료소모 없이 우주선에 지속적인 추력을 제공하는 방식으로, 심우주 임무나 지속적인 궤도기동이 필요한 임무에 적합하다. 본 논문에서는 태양돛의 기본 원리를 소개하고 태양중심, 행성중심 궤도에서의 국소최적제어 기법을 연구하였다. 각각의 최적제어 기법에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 핼리혜성 랑데부 궤적을 생성하였으며, 여러 가지 행성탈출 기법을 비교하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.121-127
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• 2011

추력기 기반 자세제어계 제어기 설계에서 인공위성의 관성모멘트는 중요한 설계 요소이다. 설계 과정에서 불확실성을 고려하기는 하지만 큰 규모의 태양전지판과 같은 유연 구조물을 가지는 정지궤도 위성의 경우 추력기의 작동 제어주기와 유연모드의 간섭을 피하기 위해 정확한 관성모멘트의 측정이 요구된다. 천리안 위성의 경우 전이궤도에서 임무궤도로 전환하기 전에 관성모멘트의 측정이 수행되었는데, 본 논문에서는 천리안위성의 관성모멘트 측정 방법을 유추해서 기술하고, 실제 궤도상 시험에서 측정된 관성모멘트 값과 비교하였다. 이를 통해, 자세제어계 상세 설계 단계에서 고려된 불확실성 범위 내에 관성모멘트 값이 유지되었음을 확인하여 설계의 적합성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.471-473
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• 2004

현재 세계적인 열차제어의 추세는 궤도회로에 의한 고정폐색방식을 이용한 열차 운행이 아닌 발리스 또는 무선통신에 의한 이동권한을 이용한 열차제어방식을 적용하고 있으며, 국내에서도 이에 맞추어 철도청에서는 ATP 사업을 통하여 발리스에 의한 이동권한을 이용한 열차제어시스템을 적용하고 있다. 기존의 궤도회로를 이용한 열차제어시스템에서는 열차를 궤도회로에 의해 검지하였으나 발리스 또는 무선통신에 의한 이동권한을 이용한 열차제어시스템에서는 궤도회로를 사용하지 않기 때문에 이에 패한 새로운 접근이 요구된다. 본 논문에서는 특히 발리스를 이용하였을 때 열차 검지 및 속도 검지를 위한 방안에 대해 연구하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.171.2-171.2
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• 2012

위성 개발에서 추력기는 위성의 경사각 및 고도 등의 궤도 제어 용도 이외에 위성 동작 초기 혹은 비상 상황에서 안정적인 전력 공급을 위한 자세 제어용 구동기로 사용되어야 하므로 매우 높은 신뢰성을 필요로 한다. 국내의 실용위성을 위해 개발되어 사용되고 있는 출력기는 1 파운드의 작은 용량으로 위성 운영에 일부 제약을 주게 된다. 본 논문은 위성 운영에 있어 반드시 필요한 궤도 천이 절차와 관련하여 기존에 사용된 절차를 보완하기 위한 방법에 대해 기술한다. 기존에 개발된 위성에서는 궤도 조정을 위한 자세 변화에 추력기를 사용하였다. 그러나 위성의 무게가 커짐에 따라 자세 변환을 위한 시간이 오래 걸려 궤도 조정 효율이 떨어지는 요인이 되고 있다. 뿐만 아니라, 자세 변화 과정에서 벡터 방향의 추력으로 인해 원하지 않는 궤도 변화가 생기므로 정밀 궤도 결정에도 영향을 주게 된다. 최근에 개발된 위성의 경우, 위성의 기동 성능을 높이기 위해 고성능 반작용 휠을 사용하므로 이를 이용하여 궤도 천이 전에 자세 변화를 하도록 하고 있다. 이러한 방법을 적용한 결과, 정밀 궤도 결정에 도움이 될 뿐만 아니라 자세 변화로 인한 연료 소모를 줄이는 효과도 있어 위성의 수명 연장에 도움이 되는 것으로 확인되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.8-16
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• 2022

이 논문에서는 전천후 한반도 주변 감시를 위한 초소형 합성 개구 레이더 (synthetic aperture radar, SAR) 위성군의 배치를 위한 궤도 제어를 분석한다. 국내에서 개발하고 있는 Small SAR technology experimental project (S-STEP)는 한반도 주변 지역의 평균 재방문 주기를 확보하기 위해 여러 기의 위성이 여러 궤도 평면에 등간격으로 배치한다. 동일한 궤도 평면에 진입하는 여러 기의 위성들은 궤도 상에 등간격으로 분포하기 위해 발사체로부터의 분리 속도와 이온 추력기를 이용하여 궤도를 제어한다. 동일한 궤도 평면 상에 등간격으로 위성을 배치하는 궤도 전개를 위해 순간 추력으로 위성 사이의 표류율 차이를 조절해 위성군의 형상을 형성한다. 이 논문에서는 여러 가지 형태의 위성군을 제시하고 발사 전략에 따른 위성군의 배치 결과를 제시한다. 또한, 위성군을 형성하는 기간을 단축시키는 방법과 한계를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.227-228
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• 2014

열차가 주행하는 선로에 설치되는 궤도회로는 레일 자체를 전기회로의 일부로 사용하여 일정 구간 내의 차량 유무를 판단하기 위한 회로이다. 국내의 경우 사용 주파수에 따라 전원전압 주파수의 짝수 고조파 대역을 사용하는 고속선 궤도회로와 홀수 고조파 대역을 이용하는 일반선 궤도회로로 구분할 수 있다. 이러한 궤도회로가 설치된 선로를 주행하는 고속차량의 주전력변환장치 컨버터는 단위 역률 제어를 수행하기 위하여 전원전압의 홀수 배수의 스위칭 주파수를 가지고 있기 때문에 컨버터 동작 시 가선전류에 고조파 전류가 생성된다. 이 때 컨버터부에서 발생되는 고조파 전류의 주파수와 궤도회로의 사용 주파수 대역이 일치하는 경우에 궤도회로의 오작동을 유발할 수 있다. 본 논문에서는 입력 컨버터부에서 사용하는 스위칭 주파수를 운행 구간에 따라 가변시켜 궤도회로 간섭 고조파 성분을 제어하는 방법을 제안하고 시험을 통해 성능을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권2호
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• pp.63-72
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• 2022

초소형위성에 대한 관심이 증가함에 따라 초소형위성군의 성능과 활용도뿐 아니라 위성군의 궤도설계, 궤도배치 기법에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 연구에서는 초소형 위성을 활용한 워커-델타 위성군을 구축하기 위한 궤도배치 기법으로 추력을 이용한 기법과 차등 대기항력 제어 (DADC)를 연구하였다. 추력을 이용할 시, 발사체에 대한 위성의 분리속도와 각도에 따라 궤도배치에 소요되는 시간과 추력량이 달라진다. 초소형위성의 추력시스템 성능을 참고하여 제한된 성능으로 궤도배치를 완료하기 위한 제어전략을 제시하였다. 결과적으로 궤도배치 기간과 총 추력량의 관계를 도출하였다. 차등 대기항력을 이용하면 추력을 소모하지 않는 대신 상대적으로 긴 배치기간을 소요한다. 소프트웨어 시뮬레이션을 통해 일반적인 초소형위성군의 궤도에서 차등 대기항력으로 궤도배치를 완료할 수 있음을 검증하였다. 본 연구 결과를 활용하면 초소형위성군의 궤도배치에 전략을 수립하고 활용할 수 있을 것이다.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.88-94
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• 2008

본 연구에서는 통신해양기상위성 형상을 갖고 훨모멘텀 제어를 위해 추력기를 사용할 때 발생되는 3축 궤도병진 운동에 관하여 분석하였다. 또한, 통신해양기상위성은 롤/요 훨모멘텀 제어를 위해 사용되는 추력기의 성능 감소를 균일하게 하기 위해 주기적으로 조합군을 변경하도록 설계하였기 때문에 조합군 변경시에 발생되는 3축 궤도병진 속도 차이가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 COMS 추력기 조합군 변경시 발생되는 3축 궤도병진 속도를 최적화하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.702-707
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• 2004

In this paper, we proposed the decoupling VSS controllers for a trajectory control of a two degrees of freedom SCARA type manipulator. We decoupled the position and velocity of a manipulator tip by using a nonlinear error functions. The reference inputs of the controller can be decided directly from the desired position and velocity. Simulation result is provided to verity the effectiveness of the proposed control scheme.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권3호
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• pp.85-94
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• 2003

대부분의 위성들이 휠을이용한 자세제어를 수행하면서 축적된 휠모멘텀을 안정 영역으로 변동하기 위해 덤핑모드를 고려하고 있으며, 정지궤도위성의 경우에는 궤도위치유지를 위해 주기적으로 궤도조정 추력기를 동작시키면서 발생되는 자세오차를 휠 또는 자세제어 추력기를 이용하는 위치유지모드를 고려한다. 본 연구에서는 이와 같은 정지궤도위성의 임무특성을 이용하여 휠모멘텀 관리 로직을 개발하고 무궁화위성 3호 자세제어계에 적용하여 그 성능을 검증하였다.