• 한국추진공학회지
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• 제23권6호
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• pp.95-108
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• 2019

전기추진은 전기에너지를 이용하여 연료를 빠른 속도로 분사시켜 높은 비추력을 갖는 추진방식으로, 위성의 연료무게를 크게 감소시켜 발사비용 감소와 탑재체 무게를 증가 시킬 수 있어 세계적으로 매우 활발하게 연구되고 있다. 최근에는, 초소형위성부터 대형위성, 저궤도위성부터, 우주탐사선까지 다양한 목적으로 전기추력기가 활용되고 있으며, 완전전기추진을 이용하여 위성임무를 수행하고자 하는 위성들도 개발되어 점차 그 수가 증가하고 있다. 본 논문에서는, 세계적으로 연구가 가장 활발하게 진행되고 있는 미국, 유럽, 일본에서의 전기추력기 연구개발 현황과 동향에 대해서 살펴보고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.147-155
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• 1999

본 연구에서는 섭동가속도의 변화식으로 주어지는 궤도 섭동 방정식으로부터 지구 편원현상과 대기저항에 의해 기인하는 궤도요소들의 변화를 표현하고 궤도 일회전당 변화량을 근거로 하여 대기저항에 의한 속도 보정과 그에 필요한 연료소모량을 효과적으로 예측하는 방법을 제시하고 그 기법을 다목적위성 궤도해석에 적용한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2007년도 한국우주과학회보 제16권2호
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• pp.51-51
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• 2007

• 국방과기술
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• 4호통권290호
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• pp.18-29
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• 2003

냉전의 또 하나의 부산물은 우주경쟁인데, 인공위성 등 발사체의 추진기관은 거의 예외 없이 액체연료를 사용하는 액체추진로켓이고, 이것의 연료가 되는 액체산소, 액체수소 등은 발사체에 저장된 상태로 보관 할 수 없다는 단점 때문에 거의 군사용으로 적용되고 있지 않다. 지금은 SATURN-V와 같은 거대한 액체 추진 로켓을 대신해서 부분적으로 재활용이 가능한 우주왕복선이 사용되고 있는데, 여기에는 처음 이륙단계 대부분의 추력을 고체추진제에 의존하고 있기 때문에 이들의 성능 향상을 위한 좀 더 강역하고, 안전성을 높일 수 있는 에너지 물질에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.323-328
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• 2007

소형 인공위성의 전형적인 추진 시스템인 냉가스 추진 시스템에 액화 연료를 직접 적용하여 성능을 분석하였다. 고려하는 액화 연료 냉가스 추진 시스템과 일반적으로 사용되는 질소 추진 시스템의 성능을 비교하였다. 질소 추진 시스템과 동일한 질량 조건, 동일한 부피 조건, 동일한 총 임펄스 조건에서 각각 액화 연료를 사용한 냉가스 시스템의 성능과 필요한 연료 탱크의 부피, 필요한 추진 시스템의 질량을 산출하였다. 액화 연료를 사용한 냉가스 추진 시스템은 일반적인 질소 추진제를 사용한 시스템보다 성능, 부피 및 질량 등에서 많은 이점을 가지며 냉가스 추진 시스템에 직접적으로 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.834-841
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• 2010

최신기술이 적용된 전구조 복합재 위성인 과학기술위성 3호 (STSAT-3)가 국내 최초로 개발 되었으며 2011년 발사예정이다. 모든 위성과 마찬가지로 과기 3호에는 다수의 탑재체가 탑재될 예정이며 그 주된 목적은 선진 우주기술의 과학적 검증에 있다. 제논 가스를 연료로 하는 홀추력기가 국내 최초로 개발되어 지상시험을 거친 후 과기3호에 탑재되었다. 본 연구는 홀추력기 개발에 적용된 전반적인 개발기술, 절차, 기능 및 환경시험에 대한 내용이며 선진 우주기술 획득 및 차후 위성개발을 위한 기술자료 축적에 그 중요성이 있다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.163.2-163.2
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• 2012

다목적실용위성 3호는 2012년 5월 발사되어, 위성 기능점검을 위한 시험을 성공적으로 완료하였다. 위성이 발사체로부터 분리된 이후 임무궤도(고도 685km, 승교점 지방시 13시 30분을 갖는 태양동기궤도)를 획득하기 위해서는 궤도조정이 필요하다. 본 논문에서는 다목적실용위성 3호의 초기운영 기간 동안 수행한 총 10번의 궤도조정 계획 및 결과에 대해 기술하였다. 궤도조정 1 단계에서는 궤도조정 절차 및 기능을 점검하기 위해 6번의 시험 궤도조정을 순차적으로 수행하였고 이후 2 단계에서는 임무궤도 진입을 위해 4번의 궤도조정을 실시하였다. 궤도조정을 위해서는 원하는 추력분사 방향을 맞추기 위해 롤 방향 또는 피치 방향의 자세제어가 필요한데, 추력기를 사용하여 자세를 기동하는 모드(Del-V Mode)와 휠을 사용하여 자세를 기동하는 모드(Fine Del-V Mode)로 구분된다. 시험 궤도조정에서는 우선적으로 두 가지 모드에 대한 모드전환 시험을 실시하여 위성체 및 지상국 운영절차에 대한 이상 유무를 점검하였고, 이후 추력기 분사량을 10초로 설정하여 예측 대비 실제 궤도변경 결과값을 확인하였다. 시험 궤도조정의 결과를 토대로 본 궤도조정에서는 임무궤도를 획득하기 위한 경사각 조정 및 고도 조정을 수행하였다. 경사각 조정 시에는 승교점 지방시의 변화량을 줄이고, 이후 자연 교란력에 의한 궤도변화를 고려하여 목표궤도를 계획하였다. 또한, 고도 조정 단계에서는 연료 사용량 및 이심률 변화를 최소화 할 수 있도록 전형적인 호만 궤도천이 방식을 적용하였다. 궤도조정 결과 당초 목표한 값을 정확하게 달성하였고, 궤도조정 이후 궤도변화도 장기간 동안 임무궤도 범위를 유지함을 확인할 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.24-27
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• 2016

본 연구에서는 연료전지 중 발전효율이 50% 이상으로 가장 높고 가정용(1~10kW급) 시스템으로 필요성이 높아지고 있는 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)에 대한 평가시스템을 설계하여 최적의 평가성능을 구현코자 하였다. 최적의 연료전지 평가시스템을 구현하기 위하여 전처리 및 반응조건 제어를 위한 온도제어모듈, 반응물에 대한 유량제어모듈, 전자부하기 등을 구현하였다. 온도제어모듈은 K형 서머커플을 사용하여 운전온도인 $750^{\circ}C$에서 $1^{\circ}C$이내의 정밀도 구현이 가능토록 설계하였고, 가스의 양이 일정하게 유지하기 위한 가습기 구조를 설계하였으며, 송풍기 및 히터의 정밀제어가 가능하도록 위상제어보드를 설계하여 적용함으로서 목표성능을 구현하였으며, 전자부하기는 방전방식으로 정전압, 정전류, 정저항 모드와 아날로그 입력과 출력모듈에 별도의 DC-DC 컨버터를 사용하여 오류를 최소화하였다. 구현한 평가시스템의 성능을 측정한 결과 스택전압은 80V에서 0.15%, 스택전류는 100A에서 0.1%의 정밀제어가 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.141-147
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• 2002

위성의 임무말기에 추력기 효율을 추정하는 것은 추력기를 이용한 자세제어에 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 무궁화위성 1호의 APEMAC 자세제어 수행시 지상으로 전달되는 텔레메트리를 통해 하드웨어적인 감쇠 효율을 추정하는 것이 아니고 비정상적인 모멘텀 변화로부터 연료에 섞인 Bubble의 영향으로 인해 발생되는 순간적인 추력기 효율 변화를 Simulink로 구현된 로직을 통해 얻어진 결과와 비교하여 추정하였다. 실제 텔레메트리가 변동 효율을 적용한 Simulink 결과와 일치함으로써, 본 연구의 결과는 일반 정지궤도 위성의 말기 운용 효율 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.56-64
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• 2006

정지궤도 위성의 상대위치보정은 제한된 위지보정 박스내에 다수의 위성을 운용함으로서 발생하는 위성간 충돌, 전파간섭, 가림현상 등을 해결하기 위해 반드시 필요한 기술이다. 본 논문에서는 정지궤도 위성의 상대 궤도 운동 분석과 최적화 기법에 근거한 문제의 정립으로 상대위치보정을 수행하였다. 이상적인 정지궤도에 대한 상대운동을 다수의 멱함수와 주기함수로 표현하고, 상대위치보정에 필요한 조건들을 이들 함수로 표현한다. 이러한 구속 조건식과 더불어 연료 최소화 같은 가격 함수를 최소화하는 과정에서 궤도 수정에 필요한 절차를 수립하게 된다. 비선형 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제시하고 있는 절차의 타당성을 검증하였고 또한 기존의 고전적인 방법과 비교하였다.