• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.115-118
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• 2009

엔진 1기당 연소시험 횟수나 시험시간은 엔진 개발 초기에 시스템이나 구성품 개발의 설계/개발 요구조건을 설정하는 데 중요한 인자이다. 해외 액체로켓엔진의 개발 및 인증 시험 이력을 통해 우주 발사체용 액체로켓엔진에 요구되는 수명에 대해 조사하였다. 소모성 발사체에 장착되는 엔진도 개발과정에서 수십회의 점화와 비행시간 대비 수배 이상의 연소 시험을 거치는 것이 확인되었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.24.3-24.3
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• 2011

우주발사체를 이용하여 인공위성을 궤도에 올리는 문제에서 가장 중요시해야 할 부분은 임무의 성공, 즉 정밀한 궤도 진입이다. 이것이 만족되어졌을 때, 비용의 최소화 또한 설계 시 중요한 고려사항이 된다. 이 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위해선 최적 제어 전략이 필요한데, 통상적으로 이 과정은 발사 전에 최적화 기법 등을 이용하여 계산되고 검증된다. 그러나 기존의 최적화 기법은 대부분 선형 시스템에 적합한 기법들 이고, 우주발사체와 같이 매우 복잡하고 강한 비선형을 가진 운동방정식을 최적화 하려면 많은 계산이 소요된다. 계산 소모 시간을 줄이기 위해서는 선형화 등의 기법이 사용되는데, 그러한 경우 최적 해에 대한 신뢰도가 낮아질 수밖에 없다. 이 논문에서는 그러한 문제를 해결하기 위해 최근 활발히 연구되고 있는 비선형 최적화 기법인 상태 의존 Riccati 방정식 기법 (SDRE)을 이용하여 인공위성을 주어진 궤도에 진입시키는 우주발사체의 최적궤도를 계산하였다. 또한 Hamiltonian 을 이용하여 산출된 궤도의 최적성을 보이고, 목표한 궤도와의 비교를 통해 제어기의 정밀성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권3호
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• pp.32-42
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• 2022

한가지 유형의 엔진 여러 개를 번들로 묶어서 발사체 제품군을 개발하는 전략은 SpaceX와 그들의 재사용 발사체 Falcon 9과 Falcon Heavy에 의해 입증되었다. 이 연구에서 우리는 35톤급 메탄 다단 연소 사이클 엔진을 이용한 잠재적인 발사체 제품군을 제시하였으며, 다양한 우주 임무에서 그것들의 유용성과 성능을 평가하였다. 예를 들어, Falcon 9의 한국형 버전은 소모성 모드에시 500 km SSO에 약 4.7톤의 탑재체를 투입할 수 있는 반면에, 해상에 착륙하는 모드에서는 약 2.16톤의 탑재량으로 줄어들게 된다. Falcon Heavy의 한국형 버전은 나로우주센터에서 발사되었을 때, 4.4톤을 GTO에 투입할 수 있으며, 이는 이 공통부스터코어 구성이 높은 경사각에도 불구하고 천리안 2호 위성을 투입할 수 있는 것으로 나타났다. 개발 후, 이 메탄 엔진이 소형위성 발사체에 추력공급 용도로도 사용도 가능하다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.656-657
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• 2010

나로우주센터 발사장의 지상 추진제 공급시스템인 산화제 공급시스템은 2009년 5월 발사체와의 연계시험을 시작으로 2010년 6월 나로호 2차 발사 수행까지 총 9회의 시스템 운용을 하였다. 본 시스템은 두 차례의 나로호 발사 시 성공적으로 임무를 수행하였다. 지상설비의 성공적인 운용이란 기본적으로 재현성을 갖추어 신뢰도를 확보하는 것이며 본 논문에서는 산화제 공급시스템의 재현성 확보를 판단하기 위해 운용 시 액체산소 소모량을 분석하였으며 이는 시스템이 향후 한국형발사체의 발사 운용에 활용하기 위해서 적절한지 판단하는데 참고가 될 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.55-63
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• 2003

본 연구에서는 다수의 추력기를 이용한 발사체 상단 RCS 자세 제어 시스템에 대해 다룬다. 이때 추력기 배치 위치와 부착 각도에 따라 시스템 응답 특성, 연료소모량, 추력 분배로직에 의한 유효 토크량, 고장대응 용이성이 달라진다. 최적화 기법을 이용하여 27개의 명령에 대해 명령 방향과 일치하면서 최대 응답 토크량을 갖도록 하는 최적의 배치를 찾는 방법을 제안하였다. 기존에 주어진 추력기 배치 형상과 제안된 추력기 배치 형상에 대한 수치 해석 결과를 비교함으로서 제안된 추력기 배치 형상에 정당성을 찾고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.621-630
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• 2018

액체 추진 발사체는 발사 후 추진제 소모로 인하여 고유진동수가 변화하는데, 이에 대한 영향을 규명하기 위해서는 모달 시험이 필수적이다. 그러나 액체 추진 발사체는 액체 추진제에 의한 액체의 영향과 발사체 구조의 영향이 복합적으로 작용하여, 이를 규명하는 것은 매우 어렵다. 또한 모달 시험에만 의존하여 복합된 특성을 규명하는 경우, 시험에 소요되는 시간이 과도하게 증가하고 특정 모드와 특정 주파수의 판별 및 확인이 쉽지 않다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 유한요소 해석 결과를 이용한 모달 시험 방법을 제안하였다. 액체가 채워진 원통형 구조물을 연구 모델로 선정하여 모달 시험과 유한요소 해석을 수행하였다. 모달 시험은 충격 가진 방식으로 충격망치와 가속도계를 이용하여 수행하였다. 모달 시험과 유한요소 해석 결과 비교를 통해 제안한 유한요소 해석 결과를 이용한 모달 시험 방법의 타당성을 검증하였으며, 액체가 채워진 비율에 따른 원통형 구조물의 자유진동 특성과 그 경향성에 대해 고찰하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.195-207
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• 2012

본 논문에서는 나로호 질소가스 추력기시스템에 대한 자세제어기 설계 과정과 종합성능 시험에 대해 다루고 있다. 발사체의 비행 안정성을 보장하도록 추력기 자세제어기 설계를 수행하는 데 있어서 반드시 고려해야 할 주요 사항들에 대해 살펴보고 관계식을 제시하였다. 나로호 질소가스추력기 시스템에 대한 시스템레벨 종합성능시험을 위한 시험구성과 시험조건 등을 정리하였고, 성능시험 데이터로부터 추력기 시스템의 가스 소모량, 추력, 시간 지연, 비추력 특성 등의 운용 성능과 추력기 자세제어기의 비행 적합성 평가가 가능함을 보였다. 최종적으로, 1차 비행시험 결과를 통해, 나로호 탑재 추력기 자세제어시스템이 충분한 안정성 여유을 가지고 정상적으로 동작하였음을 보였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제31권2호
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• pp.37-72
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• 2016

항공우주분야에서 특수 목적 항공기 이외에도 시제기, 무인비행장치, 우주발사체 등 다양한 형태의 제작물공급계약이 증가하고 있다. 도급인의 입장에서는 거액의 비용을 지출하여 제작물을 공급받기로 예정되어 있었는데, 제품의 품질과 성능의 기준을 제시하는 구매규격서가 부실하거나 성능미달여부를 판단할 만한 능력이 부족한 경우에는 목적 달성 불능 이외에도 막대한 시간과 비용을 소모하게 된다. 수급인으로서도 계약 목적 달성에 필요한 성능과 품질을 갖춘 제작물을 공급할 능력이 없음에도 불구하고 무리하게 계약을 체결하게 되면, 일의 미완성에 따른 매몰비용과 계약해제에 따른 손해배상을 감수하여야 하므로 막대한 손해가 발생한다. 대상사안에서 피고는 원고에게 구매규격서에 규정된 바와 같이 ILS Offset 비행이 가능한 Happy Box 방식에 의한 항공기를 납품하도록 하였으나, 원고는 RNAV 방식에 의한 항공기를 납품하려고 하였다. RNAV 방식에 의하여도 ILS 지상신호의 검사가 가능하더라도 원고가 주장하는 방식으로 제작된 항공기는 구매규격서에서 요구한 ILS Offset 비행기능을 갖추지 못하여 피고가 구매규격서에서 요구한 목적을 달성할 수 없으므로, 이를 이유로 한 피고의 계약해제가 적법한지 여부가 문제되었다. 이 사건 계약의 목적물인 항공기는 부대체물에 해당하므로 이 사건 계약은 도급의 성질을 가지고, 따라서 이 사건 계약에서 일이 완성되었다고 하려면 항공기의 주요구조 부분이 약정된 대로 제작되어 사회통념상 일반적으로 요구되는 성능을 갖추고 있어야 한다. 그런데 원고가 납품한 항공기는 구매규격서에서 요구한 ILS Offset 비행기능을 갖추지 못하여 피고가 구매규격서에서 요구한 목적을 달성할 수 없으므로 중대한 하자가 있고, 이러한 하자는 원고가 보수하는 것이 불가능하므로, 이를 이유로 한 피고의 계약해제는 적법하다.