본 연구에서는 한국항공우주연구원에서 개발하고 있는 3단형 과학로켓(KSR-Ⅲ)의 기본 공력특성을 파악하기 위한 풍동실험/수치해석을 실시하고, 발사시 배기화염 전파과정을 수치해석하였다. 풍동실험은 국방과학연구소의 4×4 feet 삼중음속 풍속과 6.4% 축소모델을 이용하여 마하수 0.4~3.8의 범위에 대해 실시하였으며, 동일형상에 대한 Euler 유동해석을 수행하여 실험결과와 비교/분석하였다. 또한 발사시 배출되는 화염이 로켓하부의 간섭없이 방출되는 가를 확인하기 위해 화염이 편향장치에 도달하고 전파되는 과정을 비정상 Euler 유동해석하였다.
태양전파교란 실시간 모니터링 시스템 구축의 일환으로 2.8GHz를 중심으로 500MHz주파수 대역을 수신할 수 있는 태양전파수신기를 제작하였다. 윤요나 등(2004)의 구동시스템을 이용하여 태양전파를 측정해본 결과 주변에 DMB 방송 및 청주국제공항 관제탑주파수등 태양전파측정을 방해하는 전파들을 발견하였다. 이 연구는 제작된 수신기의 성능을 점검하여 보고, 또 전파망원경이 설치된 충북 청주시의 충북대학교 주변의 2.8GHz 대역의 전파환경을 측정하는 실험을 수행하였다. 실제 2.649GHz와 2.874GHz에서 너무 강한 전파 신호가 존재하여 태양전파 플럭스를 측정하지 못하도록 하는 것을 확인하였다. 전파환경 측정자료를 분석해보고, 이 연구에서 제작한 수신기를 태양전파 교란 실시간 모니터링에 사용하기 위한 개선방안을 살펴보았다. 천문학적으로 중요한 주파수대 역은 향후 잘 보호되어져야 한다고 주장한다.
대덕 14m 전파망원경에 의한 밀리미터파 관측연구 경험을 바탕으로 시작된 한국우주전파관측망 (Korean VLBI Network: KVN) 사업은 2001년 예산이 확보됨으로써 본격화되기 시작하였다. 현재는 짧은 밀리미터파 대역을 포함한 22/43/86/129 GHz 대역의 세계 최초 4밴드 동시관측 시스템으로서 국제적 주목을 받으며 국내는 물론 일본 중국 대만의 동아시아지역 공동활용과 세계적 오픈도 눈앞에 두며 그 핵심과학연구에 진입하는 단계에 와있다. 여기에서는 그 동안의 KVN 건설, 수신시스템, 한일 상관기 및 공동네트워크 구축, 연구관측에 이르기까지 걸어온 길과 앞으로의 방향을 조명해 본다.
본 연구에서는 전파천문학에 있어서 스펙트로그램을 얻기 위한 장치인 필터뱅크의 고속 데이터 취득에 관한것이다. 여기서는 FPGA를 기반으로 데이터 취득시스템을 설계하였는데, 기존의 모노리틱 IC 를 기반으로 설계된 데이터 I/O 를 FPGA 로 대체함으로써 부피를 적게하고 데이터의 고속처리를 가능하게 하였다. 우주현상을 관측함에 있어 고속으로 데이터를 처리함은 대기중의 불안정한 상태나 시스템의 불안정에 의한 좋지 않은 데이터를 정확히 선택하여 제거할 수 있는 데이터 시간 분활이 가능하게 한다. 본 논문에서 개발된 시스템을 적용하여 기존 시스템에 비하여 약 15 배 정도의 고속 데이터 처리가 가능하게 되었다.
정확도 높은 위성전파항법 시스템의 구축을 위해서는 지상국과 우주궤도 상의 각 전파항법 위성 간의 데이터 통신을 통하여 각 위성 시스템의 상태 모니터링, 궤도 보정, 상호 무결성 판정 작업 등이 필수적이다. 제한된 소수의 지상국 안테나로 다수의 위성을 추적해야 하기 때문에 지상국 안테나의 효율적인 사용을 위한 방위각과 앙각의 시간계획이 필요하다. 중궤도를 돌고 있는 전파항법 위성은 일정한 궤도를 공전하고 있지만 지구가 자전하고 있는 관계로 지구상을 동일한 궤적으로 통과하지 않기 때문에 매 순간 지상국 안테나의 추적 경로계획을 새롭게 짜야한다. 본 연구에서는 다중위성 추적을 위한 지상국 안테나의 최적 방위각 및 앙각 스케쥴을 찾기 위해서 강화학습 기법 중의 하나인 Q 학습 기법과 유전자 기법을 이용하여 최적 알고리즘을 개발하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 알고리즘의 최적성을 검증하는 연구를 수행하였다.
국제 표준으로 사용되고 있는 지구-우주 통신 링크의 전파 예측 모델을 사용하여 통신 경로의 총 손실을 계산하고 분석하였다. 총 손실의 계산에 사용되는 각 파라미터(강우, 신틸레이션, 대기 가스, 구름에 의한 감쇠)에 대한 ITU-R의 표준 정의 및 적용 범위를 분석하였다. 각 파라미터별 표준 모델과 ITU-R에서 제공하는 통계 데이터를 사용하여 총 손실을 계산하였고, 그 결과를 검증 사례 데이터를 사용하여 분석하였다. 국내에서 측정된 장기간의 지역 강우 감쇠 통계 데이터를 사용하여 강우 손실을 계산하고, ITU-R 권고서의 강우율 지도를 사용한 계산 결과와 비교하였다. 강우 손실 계산에서는 천리안 위성의 L-대역과 Ka-대역에 대한 신호 측정 데이터를 사용하였다. 0.01%-0.1%의 범위에서 ITU-R의 모델에 의한 감쇠보다 지역 측정 데이터를 사용 했을 때 더 큰 감쇠 기울기를 갖는 것을 확인하였다.
갈릴레오 센서스테이션 유치 후보지에 대한 전파 환경 조사가 유럽 우주국(ESA)과 계약된 알카텔 알레니아사와 한국천문연구원의 우주측지연구부에 의해 제주 탐라대학교 한국 우주전파관측망(KVN) 사이트에서 2007년에 6월 21일부터 24일까지 이루어졌다. 세 개의 안테나 후보지의 갈릴레오 신호 대역의 전파 간섭에 대한 24시간 전 대역 및 대역내 관측, 정밀 측위, 다중경로 오차 조사가 이루어졌다. 이번 조사의 주목적은 2006년도에 한국천문연구원에서 수행한 조사 결과를 재점검하기 위한 것이다. 조사 결과의 예비분석과 전체적인 조사는 2007년 7월말까지 한국천문연구원와 ESA에 의해 공동수행 되었다.
1957년 인공위성의 효시가 되는 스프티닉 1호 발사이래 1994년 현재까지 약 4,000회로 추정되는 각종통신 측지 첩보 및 실험 위성 등의 발사로 지구 적도상공 36,000Km의 정지궤도 이하의 공간에는 수많은 퇴역위성, 소아마비위성(부분기능고장위성)과 더불어 발사로켓트 상단의 위성 격납용기인 내연성의 훼 어링(Fairing)의 탈락파련(Fragment)등으로 혼재된 부유물은 약 4,000톤으로 예상되며 이중 95%가 쓸모 없는 우주 쓰레기에 해당된다고 보고 있다. 여기서, 우주쓰레기의 정의는 "현재와 장래에도 유용한 목적에 이용되지 못하는 인공물체"로서 크기 로는 10여미터로 부터 산화된 연료 분사개스의 수미크론의 분진으로까지 광범위하다. 그러나, 본고에서는 우주 활동에 악영향을 끼칠수 있는 대량으로 산재된 밀리미터에서 쎈티미터의 크 기의 고속 운동 에너지를 지닌 쓰레기 조각(Debris)을 고찰해 보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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