• 제목/요약/키워드: 우주 먼지

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빠른 속도의 우주먼지 모사를 위한 레이저기반의 입자가속에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Laser-driven Miniflyer for Description of Space Debris with High-speed)

  • 백원계;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.120-126
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    • 2013
  • 현재 자연적 또는 인공적으로 늘어난 지구 주위의 수많은 미세 입자들은 인공위성에 위협이 되고 있으며 인공위성과 우주 먼지간의 충돌 속도는 수 km/s에 이른다. 본 연구에서는 이러한 우주 먼지를 모사하기 위하여 작은 금속판을 레이저를 이용하여 가속하였다. 기존 연구에서는 다중코팅을 이용하여 속도 효율을 향상시켰으나 코팅하는데 시간과 비용이 많이 드는 단점이 있었다. 본 연구에서는 그러한 다중코팅 대신 단순한 검은색 페인트를 이용하여 코팅을 하지 않았을 때보다 1.5~2배 정도의 속도향상을 보였으며 Nd:YAG 레이저를 이용하여 1.4J이하에서 최대 1.42km/s의 속도를 얻었다. 이 속도는 정지궤도에서의 인공위성과 우주먼지 충돌을 모사하는데 적합하다.

화성 먼지 폭풍의 공간적 분포와 발생시기 분석 연구 (Analyzing Season and Place of Mars Dust Storm)

  • 서행자;김어진;김주현;이주희
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.99-107
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    • 2013
  • 화성은 국지적인 강한 바람과 그 바람에 의해 표면의 먼지들이 솟아오르는 현상들을 가지고 있다. 대기 순환과 먼지 상승은 서로 관계가 있다고는 알려져 있지만, 먼지 상승의 역학적 원인은 명확하게 밝혀진 것은 없다. 먼지 폭풍은 히말라야 산 높이까지 상승하는 매우 강한 상승 기류인데 이런 기류들은 탐사선이 착륙할 때 또는 로버가 탐사를 수행할 때 피해야 할 위험 요소이다. 본 연구에서는 대기 순환과 관련된 먼저 폭풍의 발생 시기와 발생 지역 분포에 대해 조사하였다. 대기 순환의 원천적인 에너지는 태양이기 때문에 먼지 폭풍의 발생 시기와 화성의 계절에 대해 분석하였고, 최종적으로는 발생 시기와 발생 지역의 공간 분포의 관계를 지도로 작성하였다. 이 자료를 토대로 화성 먼지 폭풍의 발생이 빈번하지 않은 지역과 시기를 예측할 수 있다. 향후 이 자료는 국내 자력으로 화성 착륙선을 보낼 때 착륙시기와 관계하여 발사시점 및 착륙지점을 선정하는데 있어서 결정적인 역할을 할 것이라고 기대한다.

규산염탄소항성의 먼지층 모형 (MODEL DUST ENVELOPES AROUND SILICATE CARBON STARS)

  • 서경원
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제23권1호
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    • pp.11-18
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    • 2006
  • 비정질규산염과 비정질탄소 먼지입자들이 혼합된 불투명계수를 사용하여. 규산염탄소항성의 구형대칭 먼지층에 대한 복사전달 모형계산을 진행하였다. 계산결과들을 적외선 관측자료와 자세히 비교하여 최적의 모형 계수들을 얻어내었고 규산염탄소항성과 그 먼지층의 물리적,화학적 구조에 대한 해석에 적용하였다. 이 연구에 사용된 4개의 항성들은 먼지충의 화학성분이 변하는 과도기의 특징들을 다양하게 나타내었다. 단순히 규산염으로 이루어져 있지만 항성 표면으로부터 많이 떨어져 있는 먼지층은 홑별로서의 과도기 규산염탄소항성의 전형적인 모습이다. 그러나 쌍성일 경우 전시대의 규산염과 이후의 탄소 먼지입자들이 공존하는 독특한 특징을 보일 수 있다.

적외선 우주 망원경을 이용한 별 탄생 과정 연구

  • 이정은
    • 천문학회보
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    • 제36권1호
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    • pp.81.1-81.1
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    • 2011
  • 별 탄생 과정은 코어라 불리는 고밀도의 분자운이 중력붕괴를 거쳐 중심에 원시성을 만들고 원반을 통해 코어로부터 원시성으로 물질을 유입하는 과정이다. 이 과정에서 방출되는 광자는 원반이나 envelope에 있는 먼지 티끌들에 의해 흡수되어 적외선이나 서브밀리미터 영역에서 재 방출된다. 뿐만 아니라, 가스도 outflow에 의한 충격파 등에 의해 수 백도이상까지 데워져 적외선 영역에서 방출선을 만들게 된다. 그러므로 별 탄생 연구에 있어서 적외선 관측은 매우 중요하다. 최근 고감도, 고분해능의 적외선 우주 망원경들의 활약으로 별 탄생 과정에 대한 이해가 한 층 깊어지고 있기에, 이들 적외선 우주 망원경들을 이용한 별 탄생 관련 연구들을 소개하고자 한다.

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미세먼지 관측 임무를 위한 MIMAN 큐브위성 상세 설계 (Critical Design of MIMAN CubeSat for Aerosol Monitoring Mission)

  • 진성민;강대은;김극남;김나은;김영언;김푸름;안승민;유한결;박상영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권12호
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    • pp.1027-1035
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    • 2021
  • 본 논문에서는 한반도 주변의 미세먼지 관측 임무를 위한 3U 큐브위성인 MIMAN 설계안을 제시하였다. MIMAN의 주요 임무 목표는 높은 공간 해상도로 한반도 주변의 미세먼지를 관측하는 것이다. 이를 통해 천리안위성 2B호 데이터에서 구름을 제거할 수 있는 보조 자료를 제공하는 것이 최종 목표이다. 본 연구에서는 임무를 정의하고 임무 요구조건 및 제한 조건을 도출하였다. 운용 개념을 정의하였으며, 안정적인 운용을 위해 통신 안정성을 고려하였다. 위성에 문제가 생겼을 경우, 이를 지상에서 해결할 수 있도록 모든 운용 모드에서 UHF 통신이 가능하도록 설계하였다. 임무와 운용 개념 설계 결과를 바탕으로 시스템 설계안을 도출하였다. 시스템 요구조건을 만족시킬 수 있는 시스템 설계안 및 인터페이스를 제시하였다. 시스템 인터페이스의 경우 각 하드웨어의 데이터 특성을 고려하여 설계하였다. 시스템 버짓 분석을 수행하였으며, 이를 통해 시스템 안정성을 확인하였다.

FBW 헬리콥터 모델 역변환 비행제어법칙 설계 및 검증 (Design and Validation of Model Inversion Flight Control Law for Fly By Wire Helicopter)

  • 김종섭;조인제;이승덕;이한주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.678-687
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    • 2012
  • 우천, 안개 낀 날씨 및 먼지 등에 의해 시계가 확보되지 않는 비행 환경에서의 헬리콥터의 안정성(stability) 및 비행성(flying quality)을 향상시키기 위해 모델 역변환 제어(Model Inversion Control) 방식의 전자식 비행제어시스템(Fly-By-Wire Flight Control System)의 적용은 필수적이다. 선진 항공사인 미국의 Bell-Sikorsky사와 유럽 컴소시움인 NHI(NH Industries)사는 FBW 비행제어시스템을 V-22와 NH-90의 헬리콥터 양산에 적용한 바 있다. 본 논문에서는 BO-105 모델을 기반으로 CONDUIT(Control Designer's Unified Interface)을 활용하여 제자리 비행영역에서 모델 역변환 비행제어법칙을 설계하였으며, 헬리콥터 비행조종성 국제규격인 ADS-33E-PRF을 기준으로 평가하였다. 설계된 비행제어법칙을 CONDUIT과 HETLAS(HElicopter Trim Linearization And Simulation)를 기반으로 평가한 결과, ADS-33E-PRF에서 제시하고 있는 예측 조종성(predicted handling quality) 규격에 대해 비행조종성 Level 1을 만족시킬 수 있었다.

정지궤도 해양위성(GOCI) 복사보정 S/W 개발 (Development of the GOCI Radiometric Calibration S/W)

  • 조성익;안유환;한희정;유주형
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.167-171
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    • 2009
  • 정지궤도에서는 세계 최초의 해양관측위성으로 개발된 정지궤도 해양위성(GOCI, Geostationary Ocean Color Imager)은 통신해양기상위성(COMS, Communication, Ocean and Meterological Satellite)의 탑재체로서 2009년말 발사 예정이다. 정지궤도 해양위성의 복사보정은 센서의 전기적 특성에 의한 잡음을 제거하기 위한 암흑전류 교정(Dark Current Correction)을 먼저 수행한 다음, 주운영지상국인 해양위성센터(KOSC, Korea Ocean Satellite Center)에서 수신된 위성의 원시자료의 Digital Number(DN)를 실제 해양원격탐사에서 이용하는 물리량인 복사휘도(Radiance, $W/m^2/{\mu}m/sr$)로 변환하는 복사보정을 수행한다. 정확도 높은 복사보정을 수행하기 위해서는 기준광원의 복사휘도와 센서의 물리적 특성을 정확하게 알아야 한다. 정지궤도 해양위성 궤도상 복사보정(on-orbit radiometric calibration)에서는 태양이 기준광원이기 때문에, 기준 태양복사모델(Thuillier 2004 Solar Irradiance Model)에서 지구-태양간 거리 변화(1년 주기)를 보정한 태양의 방사도 (Irradiance)를 이용하고, 태양입사각에 대한 태양광 확산기의 감쇄 특성 변화를 고려하여 센서에 입력되는 복사휘도를 계산한다. 센서의 물리적 특성으로 인한 복사보정의 오차를 줄이기 위해 우주방사선 및 우주먼지(space debris)로 인해 위성 운용기간 중 그 특성이 저하되는 태양광 확산기(solar Diffuser)의 특성변화를 모니터링하기 위한 DAMD(Diffuser Aging Monitoring Device)를 이용한다. 정지궤도 해양위성 주관운영기관인 한국해양연구원의 해양위성센터에서는 정지궤도 해양위성 복사보정을 수행하기 위한 S/W를 통신해양기상위성 자료처리시스템 개발사업의 일환으로 개발하였으며, 관련 성능 시험을 수행하고 있다.

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달 탐사를 위한 달 표면에서의 무선통신 환경 분석 (Analysis on Wireless Communications Environment at Lunar Surface for Lunar Exploration)

  • 이용민;이병선;안재영
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.50-54
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    • 2014
  • 본 논문에서는 달 표면에서의 무선통신에 영향을 미칠 수 있는 달의 내, 외부 요인으로서 온도, 우주방사선, 먼지입자 등에 의한 무선통신 환경 및 통신 임무장비에 대한 영향을 분석하였으며, 또 다른 영향 요인으로서 유성충돌, 달에서의 지진활동, 달의 지자계 분포 등에 대해서도 고찰하였다. 본 논문에서 제시된 결과는 향후 국내 달 탐사 프로젝트에서 달에서의 무선통신시스템 설계에 효과적으로 활용할 수 있는 기초적인 자료로 활용될 것이다.

SDWBA 모델을 이용한 남극 크릴과 아이스 크릴의 반사강도 연구 (Target strength of Antarctic krill and ice krill using the SDWBA model)

  • 손우주;나형술;오우석;주종민
    • 수산해양기술연구
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    • 제58권4호
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    • pp.352-358
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    • 2022
  • We explored the frequency response of krill target strength (TS) to understand the Antarctic krill (Euphausia superba) and ice krill (Euphausia crystallorophias) using the stochastic distorted-wave Born approximation (SDWBA) model. The results showed that the distribution of orientation and the fatness factor could significantly impact on the frequency response of TS. Krill TS is clearly depended on acoustic properties, which could affect to estimate the biomass of two krill species. The results provide insight into the importance of understanding TS variation to estimate the Antarctic krill and ice krill biomass, and their ecology related to the environmental features in the Southern Ocean.

암석과 광물에 저장된 태양계 탄생과 초기 진화의 기록 (Records of the origin and early evolution of the solar system in rocks and minerals)

  • 최변각
    • 천문학회보
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    • 제43권1호
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    • pp.71.2-71.2
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    • 2018
  • 태양계 질량의 대부분은 플라즈마, 기체, 또는 액체 상태로 존재하며, 극히 일부만이 고체 즉 암석과 광물로 존재한다. 하지만, 반응 특히 혼합(mixing)이 일어나는 속도가 매우 느린 고체의 특성상 태양계의 탄생과 진화 과정의 기록은 고체태양계 물질에 더 잘 보관되어 있다. 지구를 제외한 고체 태양계 물질을 확보하기 위해서는 지구로 낙하한 암석인 운석(meteorites)을 발견하거나, 우주로 나가 시료를 가져와야 한다. 아폴로 미션(Apollo mission)에 의한 월석(lunar rocks) 채취(Papike et al., 1998), 하야부사 미션(Hayabusa mission)에 의한 소행성(asteroid) 시료 채취(Nakamura et al., 2011), 스타더스트 미션(Stardust mission)에 의한 혜성 시료 채취(Zolensky et al., 2006) 등이 후자에 속한다. 능동적으로 가져온 시료는 아직까지는 그 종류와 양에서 운석에 비해 매우 부족하므로 현재까지 우리가 알고 있는 고체 태양계에 관한 대부분은 운석 연구를 통해 얻어졌다. 운석은 크게 미분화운석 즉 콘드라이트(chondrites)와 분화운석(differentiated meteorites)으로 구분한다. 분화운석 중 일부는 달운석(lunar meteorites) 또는 화성운석(martian meteorites)이며, 나머지 분화운석과 콘드라이트는 암석-지구화학적 특징과 성인적 연관성에 의해 다양한 그룹으로 세분되는데 각 그룹은 하나의, 또는 둘 이상의 매우 유사한, 소행성에서 유래한 것으로 해석된다(Krot et al., 2014; 최변각 2009). 다양한 종류의 운석과 구성 광물에 포함된 기록으로는 (1) 태양계 이전 존재한 항성의 대기에서 생성된 광물, 즉 선태양계 광물(presolar grains), (2) 태양계 성운 탄생과 각 진화 단계의 정확한 시기, (3) 태양계 성운의 화학조성-동위원소 조성, 온도-압력 조건 등을 포함한 물리-화학적 특징, (4) 가스-먼지로부터 미행성, 소행성, 행성으로의 진화 과정, (5) 행성 진화의 열원, (6) 소행성 핵의 생성 과정 등이 있다. 강연에서는 이들을 간략히 살펴보고자 한다. 운석연구 등을 통해 태양계 생성과 진화과정에 관한 다양한 정보가 축적되었지만, 앞으로 연구할 것들이 더 많다. 또한 태양계 물질 중에는 운석의 형태로 지구로 들어왔거나 앞으로 들어올 수 있는 것도 있지만 그렇지 않은 것도 있다. 가스나 기체의 경우가 그러할 것이며, 고체지만 결합이 약해 일부라도 원형을 유지한 채 대기권을 통과 할 수 없는 것도 있을 것이다. 또 공전궤도나 중력 등 물리적 이유로 지구권 진입이 불가능한 것도 있다. 이러한 태양계 구성원에는 우리가 아직까지 얻지 못한 정보들이 다량 보존되어 있을 것이다. 미래의 태양계탐사가 기대되는 이유 중 하나이다.

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