• 제목/요약/키워드: 달 탐사

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달 착륙선 개념설계형상 검증모델 가상비행시험 (Virtual Flight Test for Conceptual Lunar Lander Demonstrator)

  • 이원범;류동영
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.87-93
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    • 2013
  • 달 착륙선 개념설계형상 검증모델은 한국형 달착륙선의 진보된 우주 비행체 기술들의 개발 및 검증을 위한 시험베드로서 개념설계형상을 바탕으로 달과 지구의 중력 차이를 고려하여 실제 중량의 1/6 스케일로 설계된 수직이착륙이 가능한 달착륙선의 프로토타입이다. 검증모델은 지상에 고정된 상태에서 추력기 클러스터링 시험과 가상비행시험을 수행하였다. 검증모델 지상시험은 두 달 동안 고흥항공센터 고체모터연소 시험장에서 진행했다. 검증모델의 지상시험의 목적은 비행모델 탐사선의 개발 이전에 주요 전자장비, 200N급 추진시스템, 제어 알고리즘 및 소프트웨어, 구조체의 핵심기술 및 체계운용기술 등의 전체 시스템에 대한 시연 및 검증이다. 본 논문에서는 시험형상, 시험목적 그리고 시험제반시설에 대한 기술을 포함한 가상비행시험에 대한 내용을 기술한다.

태양계 인터넷이 심우주 탐사에 미치는 영향 분석 (Analysis of effectiveness of solar system internet to deep space exploration)

  • 구철회;김창균;류동영;최기혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.240-246
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    • 2016
  • 근래 우주 과학 및 연구의 가장 뜨거운 뉴스 또는 성과는 2013년 NASA의 화성 로버인 Curiosity, 2013년 중국의 달 착륙선/로버인 Chang'e 3 호, 2014년 ESA의 67P/Churyumov-Gerasimenko 소행성 탐사선 Rosetta, 그리고 2015년 NASA의 명왕성 탐사선 New Horizons 일 것이다. 이와 같은 장거리 심우주 탐사가 현 기술로 가능하다는 것에 매우 고무될 수밖에 없다. 하지만 이런 놀라운 심우주 항행 기술의 발전에도 불구하고 심우주 데이터 통신 기술 영역은 이렇다 할 변화가 없었다. 이 영역은 큰 변화를 현재까지 거부해 왔으나 최근 들어 지상의 우수한 통신 기술들을 심우주 탐사에 적용하려는 움직임이 관찰되고 있음에 주목할 필요가 있다. 그중에 하나가 본 논문에서 다루려고 하는 태양계 인터넷 기술이다. 본 논문에서 심우주 탐사에 태양계 인터넷이 미치는 영향을 분석하여 발표하고자 한다.

우주법과 해양법의 비교 연구 (A Comparative Study between Space Law and the Law of the Sea)

  • 김한택
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.187-210
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    • 2009
  • 우주법과 해양법은 모두 국제법에 속하며 주권에 종속되거나 종속되지 않는 지리적 분야를 다루는 학문이다. 이 두 분야는 운송, 과학탐사. 자원개발, 국가방위와 관련되어 발달해 왔다. 우선 20세기 초반에 해양법이 먼저 발달하고 그 다음 20세기 후반에 항공법과 우주법이 발달되었다. 이 논문은 우주법과 해양법의 유사점과 차이점에 관하여 비교법적인 측면에서 분석하였다. 특히 여러 비교적 요소 중에서 법적 지위와 자원탐사와 개발 그리고 환경적 측면에서 비교하였다. 첫째, 우주와 해양의 법적 지위를 비교하면 두 영역 모두 비전유원칙을 선언하고 있는데, 우주법에서 보면 우주를 마치 공해(公海)와 같이 누구나 자유롭게 접근하여 사용 수익이 가능하나 점유할 수 없다는 원칙을 내포하는 국제법상 '국제공역'(國際公域, res extra commercium)으로 파악하고 있는 것이다. 이와 같이 1967년 우주조약은 동 조약 이전의 국제관습법 상 외기권 우주를 국제공역으로 보고 천체를 무주지(res nullius)의 상태로 보아왔던 입장을 우주와 천체 전부를 국제공역화하는 데에 기여하였다. 둘째, 두 영역의 자원의 탐사 및 개발의 측면에서 비교하면 1979년 달조약과 1982년 해양법협약의 심해저개발을 비교할 수 있다. 이 두 영역은 조약상 인류공동유산으로 선언되었는데, 1979년 달조약 제11조에 명시된 '달의 천연자원의 개발이 가능해질'(exploitation of the natural resources of the Moon is about to become feasible)시기에 국제제도를 수립해야 한다는 규정은 국제제도의 수립 전에는 자원개발을 금지하는 것을 의미하는가? 해양법에서 1982년 해양법협약이 제정되기 전 심해저자원과 해상(海床)의 자원개발을 금지하는 '개발유예'(moratorium)에 관한 UN총회의 결의 2574가 채택 되어 심해저의 국제제도가 조약으로 확정되기 까지는 심해저 자원의 탐사 및 개발을 금지시켜야 한다는 선언을 한 것과 비교한다면 달조약도 그러한가? 달 조약의 제정과정을 살펴보면 국제제도의 수립 전에 달과 다른 천체의 천연자원에 대한 개발유예는 예정되지 않았다고 해석해야 된다. 그러나 이것은 그와 같은 개발에 어떠한 제한이나 한계가 없음을 의미하는 것이 아니고 달과 다른 천체는 인류공동유산영역이므로 모든 개발가는 그들이 인류공동유산인 천연자원을 개발하고 있음을 명심할 것이 요구된다. 마지막으로 환경보호에 관한 두 영역의 접근법을 살펴보면 해양의 경우 환경보전을 위한 법제정이 활발한 반면 우주의 경우는 이제 시작에 불과하다는 점을 발견하게 된다. 우주환경을 다루는 법문서는 아직 제정되지 못한것이 현실이다. 결론적으로 이 두 영역의 비교법적 접근법이 주는 의미는 두 영역이 서로 같지는 않지만 유사한 면도 발견되고, 그 연구방법이 유사하므로 먼저 발달한 해양법 모델을 통해서 우주법의 발전가능성을 진단해 보고 상호 보완적 연구의 가능성을 모색할 수 있다.

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우주과학자에게 필요한 달의 지형과 지질 (Basic Lunar Topography and Geology for Space Scientists)

  • 김용하;최성희;유용재;김경자
    • 우주기술과 응용
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    • 제1권2호
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    • pp.217-240
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    • 2021
  • 본 논문은 다가오는 달 유인 탐사시대를 대비하여 달의 지형 및 지질학적 기초 지식을 우주과학자들에게 소개한다. 달 지형 용어에 대한 학술적 기원을 간단히 정리하였으며, 현재 통용되는 한글 용어를 확장하여 새로운 지형 용어들을 제안하였다. 특히, 일반인도 꼭 알아야 할 대표적인 달의 지형으로 1 대양(폭풍의 대양), 10대 바다(비의 바다, 평온의 바다, 고요의 바다, 감로주의 바다, 풍요의 바다, 위난의 바다, 증기의 바다, 인식의 바다, 습기의 바다, 구름의 바다), 6대 충돌구(티코, 코페르니쿠스, 케플러, 아리스타쿠스, 스테비누스, 랑그레누스)를 제안한다. 달의 지형으로 고원(highland), 바다(maria), 산맥(mountains), 충돌구(crater), 함몰 용암굴/열구(rille, rima), 지구대(graben), 돔(dome), 용암동굴(lava tube), 주름 능선(wrinkle ridge), 참호(trench), 절벽(rupes), 그리고 달의 표면 흙을 표토(regolith)로 사용할 것을 제안한다. 또한, 달의 내부 구조 표준 모델과 대표적 암석을 소개하였다. 지구의 지질 시대구분은 발견 화석과 방사성 동위원소를 이용한 절대연령 측정을 기준으로 하는 반면, 표준적인 달의 지질 시대 구분은 대표적인 충돌구 형성을 기준으로 선-넥타리스 기(Pre-Nectarian), 넥타리스 기(Nectarian), 임브리움 기(Imbrian), 에라토스네스 기(Erathostenesian), 코페르니쿠스 기(Copernican)로 나뉜다. 마지막으로 인간의 달 활용에 획기적인 계기가 되는 최근의 달 표면 물 발견에 대한 내용을 정리하였으며, 향후 한국지질자원연구원에서 개발될 물 채취 장치의 개념도 소개하였다.

RCS jet을 고려한 달착륙선의 Descent phase 통합 시뮬레이션 (Integrated Simulation of Descent Phase using the RCS jet for a Lunar Lander)

  • 민찬오;정순우;이대우;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.473-480
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    • 2013
  • 2020년 예정인 국내 달 탐사 프로그램을 위하여 달착륙선에 관한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCS jet을 고려한 달 착륙선의 Powered descent phase에서의 유도제어시스템을 구성하고 통합 시뮬레이션을 수행하였다. 달착륙선은 RCS 제트추력기를 이용하여 자세를 제어하므로 일반적인 비례제어기가 아닌 뱅뱅제어기를 사용하게 된다. 본 논문에서는 16개의 추력기를 이용하여 자세제어를 수행하고, 이를 위하여 phase-plane 스위칭 함수를 이용한 on/off 제어기와 추력기 선택 알고리즘을 적용하였다. 또한 Fuzzy logic을 이용한 유도 알고리즘을 이용하여 최적기법을 통해 생성된 기준경로에 따라 정확하고 안전하게 착륙 할 수 있음을 확인 하였다.

다양한 우주방사선 환경과 차폐 조건에서 우주인이 받는 방사선 피폭량 (Radiation Exposure of an Astronaut subject to Various Space Radiation Environments and Shielding Conditions)

  • 채명선;정범진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.1038-1048
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    • 2010
  • 소유즈 우주선의 국제우주정거장(ISS) 여행 및 아폴로 우주선의 달 탐사 여행 시 우주인이 받는 방사선 피폭량을 계산하였다. 우주여행 시나리오에 따라 고도, 탑승 및 체류시간, 우주선과 우주복의 재질 및 두께 등을 고려하였다. 계산결과 우주선체와 우주복의 두께가 증가함에 따라 피폭량이 급격하게 감소하였다. 저궤도환경에서 소유즈 우주선의 국제우주정거장 여행 시 최적으로 줄이기 위한 우주선의 두께는 3 cm였다. 선외우주복에 대한 우주인의 피폭치를 계산한 결과, Mylar 재질은 4 cm 이상, Demron 재질은 5 cm 이상에서 피폭량이 평탄해졌다. 알루미늄이 코팅된 Mylar 재질이 고원자번호로 구성된 Demron 재질보다 차폐성능이 우수하였다. 국제우주정거장 여행 시 방사선 총 피폭량은 $4.2\times10^{-6}$ Sv이며, 달 탐사에서 우주인의 방사선 총 피폭량은 $4.3\times10^{-5}$ Sv였다. 한편 아폴로 우주선을 탑승한 우주인의 피폭량이 달 근처에서 높았는데 그 이유는 우주방사선이 달표면의 입자와 충돌하여 2차 중성자와 양성자가 방출되어 달 표면에 방사능이 많기 때문이다. 본 연구의 계산절차와 결과는 우주선과 우주복의 차폐해석에 활용될 수 있을 것이다.

지구-달 전이궤적 및 임무 궤도에서 궤도선과 지상국의 가시성 분석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Visibility between a Lunar Orbiter and Ground Stations for Trans-Lunar Trajectory and Mission Orbit)

  • 최수진;김인규;문상만;김창균;류동영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.218-227
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    • 2016
  • 대한민국 정부는 2020년까지 달에 궤도선과 착륙선 발사를 계획하고 있다. 두 가지 탐사선을 발사하기 이전에 탐사선의 핵심기술 확보 및 달의 과학 데이터를 획득하기 위해 시험용 궤도선을 2018년까지 발사할 계획이다. 궤도선의 탑재체는 달 표면 촬영 및 과학 데이터를 획득한 후 지상으로 전송한다. 또한 궤도선이 지상국과 교신이 가능하면 S-band 대역으로 원격명령 및 원격 측정 데이터를 전송하고, X-band 대역으로 과학 데이터를 전송한다. 한국형 심우주 네트워크는 궤도선과 주로 S 및 X-band 통신을 수행한다. 지구-달 전이 단계에서 한국형 심우주 네트워크가 가용할지 않을 경우 Deep Space Network 또는 Universal Space Network를 이용하며, 임무 궤도에서는 예비로 이 네트워크들이 사용된다. 본 논문은 임무 시나리오에 따른 궤도선의 일별 교신 횟수를 예측하고 운영 시나리오를 작성하기 위해 다양한 안테나 및 마스크 각도에 따른 가시성 조건을 분석하였다.

우주분야 연구개발 및 산업동향 (Current Status and Outlook of the Space Economy)

  • 최수미
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제6권1호
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    • pp.3-13
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    • 2008
  • 우주분야에서의 2007년은 역사적으로 기념할 만한 해였다. 구소련의 스푸트니크가 1957년 10월 4일 발사되어 50주년을 맞이하였고, UN이 우주의 평화적 이용을 선언한지 40주년이 되는 해이기도 하다. 그리고 2007년과 2008년 초에는 일본과 중국의 달 탐사위성 발사 성공, 유럽과 일본의 국제우주정거장 실험모듈 조립성공, 중국의 위성요격시험 시도, 그리고 한국 최초의 우주인 배출사업 성공 등 다양한 변화들이 돋보인 한 해였다. 2007년 주요국 정부의 우주개발 예산은 총 783억불로 전년 대비 36% 증가하였으며, 탐사분야에서는 세계 탐사 전략과 협력 프레임워크가 발표되면서 달탐사에 대한 전 세계 14개국의 국제협력 방향이 마련되었다. 우주산업 매출은 2006년 1,061억불 규모로 전년 대비 20% 증가하였으며, 2007년 매출은 1,739억불로 예상되고 있다. 본 논문에서는 특히 지구관측위성 연구개발과 제도, 이로 인해 파생되는 영상데이터 및 서비스 시장의 동향과 전망을 자세히 분석하였다. 우리나라의 2008년 우주개발 예산은 3,164억원이며, 2007년 우주산업 생산규모는 1억불이다. 다목적실용위성 3, 3A, 5호, 통신해양기상위성의 개발과 소형위성발사체 개발 등의 연구사업이 진행 중이며, 올 해 완공되는 나로 우주센터에서 과학기술위성2호가 탑재된 소형위성발사체를 연내 발사할 예정이다.

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질량 분석기의 원형 모델 개발 (Development of a Prototype Mass Spectrometer)

  • 이진근;이남석;강성원;김선태;장규하;이유;홍익선;최정림;민경욱;정종일
    • 우주기술과 응용
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    • 제3권1호
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    • pp.86-99
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    • 2023
  • 질량분석기는 태양계와 생명의 기원을 밝히기 위한 필수 과학 장비로서, 달/행성/소행성/혜성 등의 대기 및 지표에 존재하는 중성 원소와 이온에 대한 정보를 파악하기 위해 1970년대 초반부터 우주 탐사에 활용되어 왔다. 제4차 우주개발진흥 기본계획(2023-2027)에 따르면 우리나라는 2032년에 달 착륙을 2045년에는 화성 착륙을 성공하는 것을 핵심 목표로 삼고 무인 탐사를 위한 능력을 확보하는 데 기술개발의 역점을 두기로 하였다. 따라서 우주 탐사의 과학적 목표 달성을 위한 가장 기본적인 장비이지만 국내 우주탐사에서 한번도 시도되지 않았던 질량분석기의 국내 개발은 필수적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 국내에서 개발된 사중극자 질량분석기의 원리와 원형 모델 및 성능에 대해 소개하고 향후 발전 방향에 대해 논의하고자 한다.

원격탐사와 인공지능 모델링을 활용한 제주도 지역의 준맹그로브 탄소 축적량 예측 (Prediction of Carbon Accumulation within Semi-Mangrove Ecosystems Using Remote Sensing and Artificial Intelligence Modeling in Jeju Island, South Korea)

  • 이철호;이종성;김채빈;추연수;이보라
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권4호
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    • pp.161-170
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    • 2023
  • 본 연구에서는 제주도에서 자생하는 준맹그로브인 황근 (Hibiscus hamabo)과 갯대추나무 (Paliurus ramosissimus)의 탄소 저장량을 원격탐사로 추정하고 기후요인에 의하여 공간변이를 예측하는 인공지능 모델을 구축하고자 하였다. 준맹그로브의 지상부 탄소 축적량은 Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) 라이다에 의하여 제공되는 지상부 생물량 밀도(aboveground biomass density, AGBD)를 Sentinel-2 영상으로부터 추출한 normalized difference vegetation index (NDVI)으로 해상도를 상향하여 추정하였다. 제주도에서 단위면적당 탄소 축적량은 황근이 16.6 t C/ha, 갯대추나무가 21.1 t C/ha이었다. 제주도 전 해안에서 준맹그로브의 탄소 축적량은 11.5 t C로 추정되었다. 환경요인에 따른 준맹그로브의 탄소 축적량을 예측하기 위하여 랜덤 포레스트 기술을 적용하였다. 제주도 준맹그로브림의 분포면적 대비 지상부 생물량의 잔차를 계산하였다. 이 잔차에 영향을 미치는 주요 환경요인으로는 가장 습한 달의 강수량, 가장 더운 달의 최고온도, 등온성 및 가장 습한 달의 평균 온도가 선정되었다. 제주도에서 랜덤 포레스트 분석으로 예측된 준맹그로브의 탄소 축적량은 12.0 t C/ha - 27.6 t C/ha 범위의 공간적 변이를 나타내었다. 본 연구에서 개발된 탄소 축적량의 원격탐사 추정법과 환경요인에 따른 인공지능 예측법은 한반도에서 탄소흡수원으로서 맹그로브의 보전과 조성에 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.