• 한국항공우주학회지
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• 제44권10호
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• pp.887-894
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• 2016

고상-액상 상변화물질(PCM, Phase Change Material)을 이용한 위성부품 열제어장치를 설계 및 제작하였으며 열환경시험을 수행함으로써 온도제어 성능을 분석하였다. 설계온도에 부합하는 n-Hexadecane을 PCM으로 채용하였고, 낮은 열전도도를 보완하기 위하여 내부에 전열휜이 장착된 용기를 Al6061로 제작하였다. 위성에 장착하였을 때와 동일한 작동조건을 확보하기 위하여, 부품과 방열판 사이를 열관으로 연결하였으며 열관의 단열부가 관통하도록 PCM 열제어장치를 설치하였다. 동일한 모양과 부피의 열적완충질량(TBM, Thermal Buffer Mass)도 제작하여, 주기적인 가열-냉각 실험을 수행하였다. 실험결과 상변화 잠열에 의한 PCM의 열제어 성능을 확인할 수 있었으며, TBM에 비하여 질량과 보온히터의 소모전력을 절감할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권3호
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• pp.403-416
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• 2009

한국항공우주연구원에서는 기상탑재체, 해양탑재체 및 통신탑재체를 탑재한 정지궤도 위성인 통신해양기상위성을 개발하고 있다. 한국항공우주연구원에서 자체 개발한 대형 열진공 챔버를 이용하여 통신해양기상위성의 열평형 시험을 수행 할 예정이다. 열평형 시험의 주목적은 열해석 모델을 보정하고 열제어 설계를 검증하는데 있다. 통신해양기상위성의 고온 열평형 시험을 위해 남쪽과 북쪽 방열판 위에 외부 열유입량을 모사하기 위한 히팅플레이트를 장착하고, 액화질소 및 질소가스를 이용하여 히팅플레이트의 온도를 90K에서 260K 사이로 조절할 예정이다. 또한 열진공 챔버의 벽면은 심우주의 낮은 온도를 모사하기 위해 열평형 시험동안 액화질소를 이용하여 90K로 유지할 예정이다. 이 논문에서는 통신해양기상위성의 열평형 시험을 위한 열진공 챔버, 탑재체를 위한 타깃, 히팅플레이트 등 위성 모델링에 관한 내용과 열평형 시험 예측을 위한 경계조건, 부품의 작동 상태 및 온도 예측에 관해 다루고자 한다. 또한 새로이 개발한 히팅플레이트를 이용하여 열평형 시험을 수행하는 방법에 대한 타당성을 검토하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.582-593
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• 1999

본 논문에서는 무궁화 III호 위성체용 Ka-밴드 다이플렉서의 설계를 위해 모드매칭법에 의해 산란행렬을 계산하여 설계한 필터의 전달특성을 분석하고, 대칭적 유도성 아이리스 구조와 전계면 금속삽입 구조로 설계된 2개의 대역통과 필터를 자계면 T-접합에 의한 합성방법으로 Ka 밴드 위성체용 다이플렉서를 설계, 제작 하여 그 설계 방법에 대한 타당성 여부를 검증하였다 제작된 다이플렉서는 위성체에서 송.수선 펼터의 개별 사용에 따른 크기 및 무게의 증가를 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 송선필터의 경우 아이리스를 도파관 자계변 외벽으로 돌출시키는 구조로 설계함으로써 펼터 자체가 방열판 구실을 하여 고전력 전송에 따른 펼터 의 특성 변화를 최소화하였다. 또한 대부분의 도파관 펼터에서 동작특성을 보정하기 위해 사용되는 미세 보정 나사의 사용을 배제함으로써 제작의 단순화와 위성체용으로서의 내구성과 선뢰도를 향상시켰다. 제작된 Ka-밴드 위성체용 다이플렉서는 2개의 펼터(Rx : $30.485\pm0.4 GHz$, Tx : $20.755\pm0.4 GHz$) 모두 통과대역에 서 1.2 dB 미만의 삽입손실(insertion loss)과 15dB 보다 좋은 반사손실(return loss) 특성을 얻었고, 송.수신 필터간 65dB 이상의 분리도(isolation)를 나타내었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권8호
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• pp.36-44
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• 1999

본 논문에서는 Ka-밴드 위성중계기용 듀플렉서의 설계를 위해 모드정합법에 의해 산란행렬을 계산하여 설계한 필터의 전달특성을 분석하고, 설계 방법의 타당성 여부 검증을 위해 대칭적 유도성 아이리스 구조와 전계면 금속삽입 구조로 설계된 2개의 대역통과 필터를 자계면 T-접합에 의한 합성방법으로 Ka-밴드 위성 중계기용 듀플렉서를 설계, 제작하였다. 제작된 듀플렉서는 위성체에서 송${\cdot}$수신 필터의 개별 사용에 따른 크기 및 두께의 증가를 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 송신필터의 경우 아이리스를 도파관 자계면 외벽으로 돌출시키는 구조로 설계함으로써 필터 자체가 방열판 구실을 하여 고전력 전송에 따른 필터의 특성 변화를 최소화하였다. 또한 대부분의 도파관 필터에서 동작특성을 보정하기 위해 사용되는 미세 보정 나사의 사용을 배제함으로써 제작의 단순화와 위성중계기용으로서의 내구성과 신뢰도를 향상시켰다. 제작된 ,Ka-밴드 위성중계기용 듀플렉서는 2개의 필터(Rx : 30.485 ${\pm}$ 0.4 GHz, Tx : 20.755 ${\pm}$ 0.4 GHz) 모두 통과대역에서 1.2dB 미만의 삽입손실(insertion loss)과 15 dB 보다 좋은 반사손실(return loss) 특성을 얻었고, 송${\cdot}$수신 필터간 65 dB 이상의 분리도(isolation)를 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.373-379
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• 2016

주기적 단속적으로 작동하는 위성부품의 열제어를 위하여 고상-액상 상변화물질(PCM, Phase Change Material)과 열관을 병렬로 결합한 열제어장치를 제안하였으며, 이의 성능을 수치해석을 통하여 검증하였다. 상변화 중 큰 잠열과 일정하게 유지되는 온도에 의하여 작은 방열판 면적에서도 부품의 최고온도를 제어할 수 있으며, 냉각기에는 PCM에 축적된 에너지가 방출됨으로써 보온히터 소모전력을 절약할 수 있다. 동일한 형태의 Al TBM(Thermal Buffer Mass)을 사용하면 비슷한 효과를 기대할 수 있으나, 질량과 보온히터의 소모전력이 증가하므로 PCM에 비하여 비효율적이다. 설계된 PCM 열제어장치는 발열량과 작동시간에 따라 그 양을 최적화할 수 있다.

• 천문학회보
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• 제42권2호
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• pp.87.3-88
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• 2017

한국천문연구원은 차세대소형위성 1호의 근적외선 영상분광기 NISS (Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history) 탑재체를 개발하여 2017년 6월 30일에 최종 비행모델을 납품하였고, 이 발표는 탑재체 NISS 구조체의 비행모델 개발 결과를 보고한다. NISS는 0.9 - 2.5um (R~20) 근적외선 파장에서 관측을 해야 하기 때문에, 구조체의 배경잡음을 없애기 위해서 200K까지 passive cooling으로 냉각되며, H2RG 검출기는 소형 냉동기에 의해 약 88K에서 운영된다. NISS 구조체의 passive cooling을 효율적으로 수행하기 위해서 방열판, Kevlar 지지대, MLI, 표면제어용 필름 등을 조립하였고, 실제 지상 시험을 통해서 그 성능을 확인하였다. NISS 구조체는 최종 시스템 조립 과정에서 전자부 하네스 조립을 함께 수행했으며, 온도 모니터링 센서를 부착하고 소형 냉동기 피드백 온도를 반복 시험을 통해서 결정하였다. NISS 구조체는 미러 및 렌즈를 지지하는 광기계부를 함께 포함하기 때문에 발사 및 우주환경에서 광학 성능을 유지하기 위한 설계를 거쳐서 제작 되었으며, 최종 시스템 검교정 시험, 진동 및 열진공 시험을 통해서 그 성능을 확인하였다. NISS를 탑재한 차세대소형위성 1호는 2018년 상반기에 미국의 Falcon 9 발사체에 실려서 발사될 예정이다.