• 우주기술과 응용
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• 제3권1호
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• pp.44-57
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• 2023

상호 호혜적으로 진행되는 심우주 탐사 시장에서 우리나라와 같은 심우주 탐사의 후발주자가 심우주 탐사선진국과 빠르게 보조를 맞추기 위해서는 개발기간과 비용을 줄일 수 있는 표준 심우주 탐사선 모델 도출이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 심우주 탐사선에 요구되는 공통설계를 기반으로 하는 표준 심우주탐사선 기본형, 경량형, 및 확장형에 대한 개념 및 형상을 새롭게 제시하였다. 제시된 형상은 모듈화 설계를 바탕으로 하여 확장성 및 설계/구현 효율성을 높였다. 그리고, 표준 심우주 탐사선의 3가지 형태에 적용 가능한 경량화/확장성을 기반으로 하는 전기시스템 설계에 대해서도 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권8호
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• pp.741-757
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• 2016

구 소련이 달에 루나(Luna) 1호를 발사한 이래 달을 비롯한 지구 밖의 천체에 대한 우주탐사를 시작한 지 60년이 된 지금 인류는 아직 외계의 생명체는 발견하지 못하였으나 태양계의 거의 모든 행성을 근접거리에서 탐사하고 빠른 속도로 이동하는 혜성의 표면에 우주선을 착륙시키는 등 괄목할 만한 성과를 이룩하였다. 그렇지만 아직까지 사람이 외계에 착륙한 곳은 달 뿐이며, 미국을 비롯한 여러 나라들이 사람을 달 또는 화성에 보내 기지를 건설하고 생존할 수 있도록 하는 것을 목표로 우주탐사에 매진하고 있다. 한편, 1990년대 초반에 우주개발을 시작한 우리나라는 정부주도로 수립된 수차례의 우주개발계획에서 달 탐사를 포함한 우주탐사계획을 선언하고 달 탐사 계획을 박근혜정부의 국정과제로 추진하여 2016년 초 공식적으로 달 탐사 프로그램을 시작하였다. 본 논문에서는 우리나라 달 탐사계획과 세계 우주탐사 프로그램의 간략한 역사, 관련기술의 발전현황과 개발방향 등을 살펴본다. 아울러 우리나라의 우주탐사분야의 과학연구 현황 및 분야별 기술수준을 점검한다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제5권1호
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• pp.3-11
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• 2007

1990년대 초부터 2000년대 중반까지 구소련의 붕괴와 예산 투자의 저조로 정체기에 접어들었던 우주개발은 달 및 행성탐사와 같은 새로운 연구개발 움직임과 중국, 인도 등 새로운 우주강자의 부상으로 현재 신성장기를 맞이하고 있는 것으로 보인다. 전 세계 우주프로그램의 정부투자도 2006년 총 50.36 십억 달러로 역사상 최고점을 기록하고 있기도 하다. 주요 우주개발국들은 미국의 우주탐사 계획에 버금가는 탐사계획들을 잇따라 발표했으며, GPS, GLONASS, Galileo 등 위성항법 분야 연구개발에도 높은 우선순위를 부여하고 있다. 정부의 연구개발 투자 확대는 우주산업의 활성화에 직접적으로 영향을 미치는 요인이 된다. 실제로 미국 우주산업 매출의 90%가, 그리고 유럽 우주산업 매출의 60%가 정부고객으로부터 발생하고 있다. 2005년 우주산업 매출은 총 88.8 십억 달러로 전년대비 6% 정도 성장하였으며, 여전히 위성서비스 분야가 전체 매출에서 차지하는 비중이 60%로 가장 높다. 본고에서는 우주분야의 정부 예산 투자 현황과 우주탐사 및 위성항법을 중심으로 한 새로운 연구개발 움직임을 국가별로 살펴보고, 우주산업의 동향과 전망, 그리고 우리나라의 우주산업과 우주개발 관련 주요 정책변화, 현재 진행 중인 국가 우주개발 프로그램에 대해 간략하게 살펴보도록 하겠다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.195-205
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• 2022

우주탐사는 지구관측, 통신, 항법 등 어떠한 우주활동보다 국제공조가 활발히 일어나는 분야이다. 이는 지구 근처에서의 우주활동보다 심우주 탐사를 위해 갖추어야 하는 발사체, 관제, 통신, 유인 우주거주시설 등의 인프라를 한 나라가 온전히 갖추기 위해서는 막대한 예산을 필요로 하며, 지속가능하지 않기 때문이다. 우리나라는 2021년 아르테미스 약정에 서명하고, 2022년 다누리 달 궤도선을 발사함으로써 인류의 심우주 탐사 대장정에 본격적으로 동참하려는 의지를 표명하였다. 심우주 탐사의 시작은 우리나라의 우주활동이 이제 기술개발에만 매진하는 단계를 지나 다른 나라와 동행하기 위해 필요한 규범을 정하고 노출되는 문제해결을 위해 외교적으로 공조해야 하는 단계로 확장되었음을 의미한다. 본 논문은 가장 활발히 아르테미스 프로그램에 참여하고 있으며, 우주 분야에서 외교력을 십분 발휘하고 있는 유럽의 우주정책과 우주탐사를 과학기술외교 관점에서 분석하였다. 유럽의 우주정책, 우주탐사전략, 우주탐사 프로그램으로 연계되는 상위 정책과 하위 프로젝트 단위에 이르는 우주활동에서 국제협력 전략의 전개를 살펴봄으로써 과학기술외교 관점에서 우리나라 우주탐사전략에 대한 시사점을 제시하였다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제5권1호
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• pp.39-55
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• 2007

인류는 달을 보며 우주개발에 대한 꿈을 꾸어왔다. 60년대에서 70년대 중반까지 미 소간의 우주경쟁으로 달 탐사에 큰 예산을 들여 마침내 인류를 달에 착륙시켜 달 탐사를 실현할 수 있었다. 이젠 화성에 인류를 보내기 위한 전초기지를 달에 구축하려고 다시금 미국이 달 탐사를 가동시켰다. 이에 따라 세계 여러 나라가 달에 대해 다시 관심을 고조 시키고 있다. 그래서 이 논문에서는 90년대와 최근에 재 시작된 달 탐사위성의 개발동향을 조사하여 기술하였다. 대상 위성 프로젝트는 미국의 클레멘타인과 루나 프로스펙터, 유럽연합의 스마트-1호, 일본의 셀레네, 중국의 창어-1호, 인도의 찬드라얀-1호, 미국의 LRO 달 탐사 궤도선, 러시아의 루나-글로브 위성들의 주요특성과 탑재체, 지상국, 임무궤적 및 달 임무 궤도에 대해 개괄적으로 기술하였다. 기술 특징으로는 위성 제작기술 발전에 따라 경량화에 중점을 두어 위성을 소형화 하였으며, 통신방식에 있어서는 X 및 Ka대역을 사용하여 데이터 전송속도를 현저히 증가 시켰으며, 위성 및 지상의 안테나의 크기를 줄일 수 있었으며, 전기추력기를 사용하여 소형위성으로도 달 탐사를 실현시켰다. 그리고 다른 나라에서 개발되는 달 탐사위성의 개발 예산을 살펴보면 약 1억불 정도이면 소형 급의 위성을 개발하여 달 궤도에 진입시켜 달 과학탐사 임무를 수행할 수 있다고 할 수 있겠다. 따라서 우리나라도 지난 15년 이상 지구궤도 위성을 성공적으로 개발하며 구축한 기술을 바탕으로 달 탐사 위성의 개발에 대한 가능성을 가지고 있다고 본다. 이제 우리나라도 인류의 미래우주개발의 일익을 담당하고자 달 탐사위성 프로젝트를 준비해야한다

• 우주기술과 응용
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• 제3권1호
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• pp.26-43
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• 2023

우리나라의 첫 달 탐사선 다누리호가 달 궤도에 진입을 성공하면서 이후 화성 탐사와 같은 우리나라의 새로운 우주탐사 계획을 기대할 수 있게 되었다. 우리나라의 우주탐사 탑재체는 한정적인 분야에서만 개발되어 새로운 우주탐사 탑재체를 개발할 필요성이 있다. 국외에서는 우주탐사에 거의 기본적으로 탑재되는 장비로 질량분석기가 있으며, 탐사 대상의 대기와 휘발성 물질 관측과 더불어 유기물 분석을 통한 생명체 탐사까지 아우르는 매우 유용한 탑재체이다. 하지만 우리나라에선 우주탐사용으로 질량분석기 탑재체를 개발한 전적이 없으므로 앞으로의 우주탐사를 대비해 기술을 확보해야 할 필요가 있다. 그에 앞서 국외의 우주탐사용 질량분석기 탑재체의 과학적 성과를 살펴보고 동향을 파악해본다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.19-33
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• 2022

우주 행성 지반 탐사 미션은 1970년대에 활발하게 이루어졌으나 1990~2000년대에는 예산 문제로 쇠퇴기를 맞았다. 그러나 미래에 지구 자원 고갈에 대비하고 헬륨-3 및 희토류와 같이 우주에는 풍부하지만 지구에는 부족한 자원을 탐사하기 위해서는 우주 자원 탐사는 필수적이다. 또한, 우주 기술 발전은 미래 산업 발전의 원동력이 된다. 따라서 우주 자원 탐사 및 활용을 위해 최근 10년 동안 우주 행성 탐사를 위한 선진국 간의 기술 경쟁이 다시 가속화되고 있다. 이 우주 행성 자원 탐사/채굴 및 기지 건설 미션을 위해서는 지반 탐사가 필요하며 현재까지 달에 대한 탐사 미션으로는 Apollo 미션과 LUNA 미션, Chang'E 미션 등이 있고 해당 미션에서 유인 및 로버를 활용한 무인 시추 미션을 수행하였다. 화성 미션으로는 Viking, Spirit/Opportunity, Phoenix, Perseverance 미션, 소행성 탐사 미션은 하야 부사(Hyabusa) 미션이 있었다. 본 논문에서는 현재까지 수행된 우주 행성 광물 자원 탐사 기술에 대해 서술하고 향후 우리나라의 기술과제에 대하여 서술하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권3호
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• pp.199-212
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• 2023

과거 1970년대까지의 달 표면탐사에서는 단기간 달에서의 임무 특성을 가지는 것에 비해 최근 달 표면탐사는 달에서의 장기체류와 이를 기반으로 궁극적으로 화성까지 탐사 범위를 확장하는 방향으로 진행되고 있다. 인간의 달표면 장기체류를 실현하기 위해서는 탐사 현지 자원을 활용하여 체류에 필요한 소비재나 연료 등의 현지 생산 및 사용이 중요한 전제가 된다. 국제우주탐사협의체(ISECG, International Space Exploration Coordination Group)에서 각국의 우주탐사 계획을 반영하여 제시하는 글로벌 우주탐사 로드맵에는 달표면 탐사로부터 화성탐사로 이어지는 발전 단계가 제시되며 각 단계에서 현지자원활용은 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 국제우주탐사협의체의 현지자원활용(ISRU) 격차분석 보고서를 기반으로 현지자원활용의 기술 분야를 현지 연료 및 소비재 생산, 현지 건설, 우주상 제조, 그리고 생성 결과물의 보관 및 활용, 자원활용에 필요한 전력시스템 등과 같은 연관 분야로 분류하여 주요 분야에서의 기술 개발 및 검증 현황을 분석한다. 다수의 국가는 달 자원 중 극 지역 영구음영지역의 얼음물 이용 그리고 표토에서 산소 등의 추출에 우선 순위를 부여하고, 무인 착륙임무를 통하여 달 남극 영구음영지역 근처에서 물질 및 물 분포 확인을 준비하고 있다. 자원 활용을 위하여 수전해를 이용한 수소, 산소 등 연료 생산, 모사토를 이용한 달 표토에서 산소의 추출 등의 기술을 개발하고 있다. 자원활용 기술의 개발을 위하여 지상에 달표면 모사환경을 구현하고 기술의 개발, 시나리오의 시연 등을 통한 효율적 현지자원활용 구현 방법 등을 모색하고 있다. 지속 가능한 달 표면 탐사를 위하여 각국은 달 표면 도달, 자원의 조사, 물질의 추출 등에 서비스 구매 등 민간 영역의 능력을 활용하고 발전시키는 노력을 병행하고 있다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권4호
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• pp.373-384
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• 2023

우리나라 최초의 우주탐사 개발사업으로 시작된 달 탐사 개발사업은 다누리 달 궤도선뿐만 아니라 임무목적을 달성하기 위한 탑재체와 이를 운영하기 위한 심우주지상시스템도 함께 개발되었다. 다누리에 탑재된 국내 기관이 개발한 4기의 과학탑재체가 획득한 달 탐사 과학데이터는 2024년 1월부터 일반 대중에게 공개될 예정이다. 이를 위하여 우리나라 최초의 우주탐사 과학데이터 관리 및 공개시스템인 KPDS(KARI Planetary Data System)가 개발되었다. 본 논문에서는 구축된 KPDS 웹사이트의 구성과 기능에 대하여 기술하였다.

• 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.