• 항공우주기술
• /
• 제2권2호
• /
• pp.89-95
• /
• 2003

본 논문에서는 통신위성과 비교하여 정지궤도 기상위성의 기술적 특성을 분석하고 통신 방송, 기상 및 해양관측 등 복합 임무를 수행하는 위성에서 고려하여야 할 특성을 살펴보았다. 정지궤도 기상위성은 관측자료의 국제공유를 기본으로 하고 있어 관측 및 서비스 영역이 넓으며 1km~4km 공간해상도로 관측하기 위해서는 통신위성에 비해 매우 높은 지향 정밀도가 요구된다. 또한 적외선 센서의 성능을 유지하기 위하여 극저온 열제어가 필요하며 기상 탑재체 광학부의 오염방지를 위한 설계 및 관리도 고려되어야 한다. 한편 2008년 발사를 목표로 개발될 통신해양기상위성은 복합임무를 성공적으로 수행하기 위하여 자세제어계, 전력계, 열제어계 및 전개장치 등에서 고려하여야 할 사항들을 분석하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제12권2호
• /
• pp.24-29
• /
• 2013

위성방열판은 내부의 부품유닛에서 발생하는 열을 외부우주로 방출하는 열전달경로를 확보하기 위해 적용되는 열제어방법 중 한 가지로서, 이것의 최적설계는 효율적인 위성 열설계의 한 방향이 될 수 있다. 본 연구는 위성 열제어 개발에서 활용하는 위성 열해석과 최적화알고리즘을 결합한 통합해석을 통하여 위성열모델 노드기반의 방열판설계최적화 접근방식을 제안하였다. 이 방법은 위성열해석과 최적화알고리즘의 해석소프트웨어의 종류에 상관없이 적용가능한 개념이며, 일반적인 위성열모델을 사용한 방열판설계의 개념을 그대로 유지하면서 최적화를 할 수 있기 때문에 위성설계에 실제적으로 사용할 수 있다. 또한, 두 해석소프트웨어를 결합하는 전체적인 해석구조와 본 방열판 설계 최적화문제에 대한 정식화를 제시하였다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.174.2-174.2
• /
• 2012

위성의 방열판 설계 과정은 수치해석을 위해 위성을 모델링한 열모델에서 분할 격자인 노드를 기준으로 방열판 위치와 형상, 크기를 조절하면서 한계 온도조건을 만족할 때까지 설계 엔지니어의 판단에 의존하여 열해석을 반복하는 것이 보편적인 방식이다. 대부분 방열판 면적을 줄이기 위한 추가적인 노력을 하지 않기 때문에 필요 이상의 과도한 방열판 설계를 하는 경우가 많은 것이 사실이다. 이러한 방열판 설계에서 최소한의 방열판 면적을 사용하여 한계 온도를 만족하도록 설계를 최적화 한다면 무엇보다 전체 위성 열설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 바탕이 될 수 있을 것이다. 위성의 방열판 설계는 방열판 영역 내에서 동일한 면적을 가지더라도 위치나 형상에 따라 그 효과가 상당히 차이가 날 수 있기 때문에 실제 방열판 설계에서는 이러한 점을 고려하는 것이 필수적이다. 먼저 위성은 열해석에 알맞는 격자 크기로 분할된 노드로 이루어진 열모델로 모델링되어 개발된다. 방열판이 설계되는 방열판 영역 역시 격자 모양의 노드로 분할되기 때문에 열해석을 이용하여 방열판 설계를 한다면 노드 크기를 기준으로 노드 분할 형태에 따라 설계를 한다. 그래서 위성 열모델에서 방열판 영역의 각 노드가 방열판 노드 여부에 따라 모자이크와 같은 분포의 방열판 설계를 하게 되므로 방열판 노드 분포의 최적화가 방열판 최적 설계를 의미하게 된다. 본 연구에서는 방열판 설계 최적화를 위해 일반적인 위성 프로그램의 열제어 개발에서 사용하는 위성 열모델과 열해석 프로그램을 최적화 기법과 동일한 언어로 다시 개발해야 하는 부담 없이 그대로 최적화 기법과 연동할 수 있도록 하는 방법을 제안하고, 실제 소형의 검증용 위성 열모델을 개발하여 여러 가지 해석 조건에 따른 방열판 최적 설계 결과를 비교하고 검토함으로써 이러한 접근 방식을 검증해보고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.466-473
• /
• 2011

인공위성의 열제어는 인공위성이 운용궤도상에서 겪는 고진공, 극한의 온도변화 환경에서 위성 구성품의 온도변화를 허용한계 온도 범위 내에서 유지하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 저궤도 관측위성(LEO)의 광학탑재체에 대한 열해석 과정으로 열진공 시험 조건, 열진공 챔버의 형상, 위성 탑재체 내부의 열적 환경을 고려하여 열해석 모델을 구성하고 궤도 조건에 따른 열해석을 수행하였다. 또한 광학탑재체의 지상 열진공 시험 조건에 따른 열해석 수행하여 열진공 시험을 위한 시험조건을 정립하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제4권2호
• /
• pp.107-116
• /
• 2005

고도 685km에서 450mm~900mm 파장대역의 한 채널의 흑백영상과 4채널 칼라영상을 이미징하도록 개발된 MSC는 한반도의 정밀 지상관측 등 국가 영상정보 수요충족을 위해 운용예정인 저궤도용 다목적실용위성 2호의 유일한 탑재체로서 마지막 시험단계에 있다. MSC는 우주공간에서 운용되는 위성체 탑재체의 특성상 우주공간에서 경험하게 되는 직,간접의 태양광선, 그리고 극저온의 우주환경 등을 견뎌내도록 설계요구가 주어지는바 이를 위해서는 온도 제어가 불가피하고 또한 한정된 위성본체의 전원용량의 효율적인 사용도 고려되어서 설계되어야 한다. 특히 광학성능에 직접적인 영향을 미치게 되는 EOS의 효율적인 열제어는 MSC 설계요소의 가장 중요한 부분이기도 하다. 본 논문은 먼저 MSC의 전체적인 시스템구성과 열제어 시스템 개념을 소개한 다음, 실제 열제어를 수행하는 THTM(THermal and TeleMetry) 보드를 중심으로 열제어 시스템의 H/W와 S/W의 수행 내용들을 소개하였다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.170.2-170.2
• /
• 2012

위성의 열진공 환경 시험은 고진공 극저온의 우주 환경을 모사하여 열제어 기능 및 임무 수행 능력을 검증하는 시험이다. 이 시험에서는 위성 주위에 부착한 방열판으로 위성 외각 온도를 변화 시켜 위성의 태양 지향 자세 또는 심우주 지향 자세를 모사하며, 이에 따른 위성의 온도 변화에 따라 지상 시험 장비로 위성의 히터 설정, 유닛 전원 형상의 변경 등을 해야한다. 또한 극고온 또는 극저온의 환경에 장시간 연속적으로 노출된 상태에서 위성의 기본적인 기능부터 영상 미션까지 검토하는 CPT 시험을 수행하며, 이 CPT 시험은 극한의 위성 상태의 시험이기 때문에 온도를 고려한 전자 시험 설계 및 24시간 위성 모니터링 시스템, 위험상황 발생 시 대처 방안 등에 대한 준비가 필요하다. 본 논문에서는 열진공 시험 시의 전자시험의 형상과 설계에 대해서 설명하고, 시험 결과에 대해서 정리하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.103.2-103.2
• /
• 2015

10-3 Pa 이하의 고진공 환경과 $180^{\circ}C$ 이하의 극저온 환경에서 대형정지궤도위성의 고온 열평형 환경구현을 위한 열제어패널이 설계되었다. 열제어패널은 가로 2.2 m, 세로 2.6 m, 두께 2 mm의 구리판에 구리 튜브가 브레이징되어 있는 형태로 설계되었으며, 지상에서 6 m 이상의 높이에 설치되고 위성의 위치에 따라 이동이 가능해야 하기 때문에, 별도의 지지 구조물이 함께 설계되었다. 따라서, 열제어패널 설치 및 고정을 위한 지지구조물의 경우 160 kg의 무게를 견뎌내야 하며 이동 및 설치에 있어 구조적인 안전성이 확보 되어야 한다. 이에 본 연구에서는 상용유한요소해석 프로그램을 사용하여 열평형시험 시 위성체 상단부의 고온 환경모사를 위한 열제어패널 지지구조물에 대한 구조 안전성을 확인 하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권8호
• /
• pp.798-804
• /
• 2009

(주)쎄트렉아이는 400kg 급 지구관측 위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C 시스템을 개발 중이다. 이 시스템은 DubaiSat-1 위성의 주 탑재체 개발을 통해 획득한 경험을 토대로 보다 향상된 광기계 및 열적 성능을 갖도록 설계되었다. 민감한 광학부품의 운용상 성능을 유지하기 위해 히터를 이용한 능동 열제어 방식이 적용되었고, 이와 더불어 히터 소모 전력을 최소화하기 위해 열 코팅 및 다층박막단열재(MLI)를 사용한 수동 열제어 방식이 적용되었다. 열해석 모델을 이용해 임무궤도에 대한 열해석을 수행하였으며, 해석 결과를 바탕으로 이 시스템의 열제어계가 설계 요구조건을 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권7호
• /
• pp.709-716
• /
• 2009

위성 궤도 자세는 위성 열설계에 영향을 주는 중요한 요소로서, 궤도 운용 자세에 대한 열적 조건을 정확히 파악하는 것을 필요로 한다. 본 연구에서는 저궤도 위성의 yaw motion의 운영 자세에 따른 우주 열환경의 변화와 열설계의 열적 영향을 검토하였다. 본 위성은 고정형의 태양 전지판을 가지고 있기 때문에 태양광 구간 동안에 태양지향(sun-pointing)자세를 유지하고, 위성에 장착되는 별센서인 별추적기의 가시 방향이 심층 우주방향을 향하도록 하기 위하여 위성의 길이 방향을 축으로 일정한 각속도로 회전을 하는 yaw motion을 하도록 운용된다. 이것은 위성이 정밀한 자세 제어의 성능을 발휘할 수 있도록 별추적기가 별의 시야각을 확보하기 위한 것이다. 또한 위성 열설계 측면에서는 이러한 운용을 위한 자세 변화에 따른 열적 영향을 파악하는 것을 필요로 한다. 연구에서는 위성의 열모델에 이러한 궤도 운용 자세를 반영한 후의 궤도 열해석을 통하여 이를 알아보고자 한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권9호
• /
• pp.795-801
• /
• 2014

STEP Cube Lab.은 조선대학교 항공우주공학과 우주기술융합연구실에서 개발 중인 극초소형 위성으로 구분되는 1U 큐브위성으로, 논문 연구 실적으로만 그친 우주핵심기술을 발굴 및 탑재하여 궤도 검증 실시 및 해당 분야 기술의 지적 저변확대에 공헌을 목표로 한다. 이에 본 논문에서는 주요 탑재체인 가변방사율 라디에이터, 무충격 구속분리장치 그리고 MEMS 고체추진로켓 등을 탑재하여 극한 우주 열환경에서의 위성 시스템과 탑재 체의 안정적인 궤도 운용 및 기술 검증을 위해 시스템 통합 열해석 및 열제어를 실시하였으며, 이를 통해 해석결과 분석 및 열제어 설계의 타당성을 입증하였다.