• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.172.1-172.1
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• 2012

위성은 발사 후 임무수행을 위하여 필수적인 자세정보를 획득해야 한다. 별 추적기는 궤도상에서 별의 위치를 파악하여 상대적인 위성의 위치를 확인하는 데에 사용하는 감지기이다. 별 추적기는 태양, 지구, 달 등의 광원으로부터 오는 빛을 차단해 주는 시야각제한기(baffle), 광학계소자(CCD) 및 렌즈, 열제어소자(cooler) 그리고 전원 및 전자박스 등으로 구성된다. 위성은 발사 전 조립시험 기간 동안 전자파, 진동, 열/진공 등의 환경시험 통하여 수차례의 성능 유무를 확인한다. 이 환경시험 전과 후에는 위성의 모든 전장품의 기능시험을 수행하여, 각 전장품의 환경영향 유무를 판별한다. 특히 벌 추적기 관련시험으로, 광학계 성능 검증을 위한 광학적 자극시험과 전자박스의 구동확인을 위한 전자박스 점검시험이 있다. 본 논문에서는 지상에서 수행한 별 추적기의 기능시험 결과를 분석하여 건정성 동향을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.68-77
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• 2018

달 궤도선의 전반적인 특성을 해석하기 위해 일별 발사가 가능한 Variable Coast 방식을 3.5 위상전이궤적에 적용하였다. 발사장 및 발사체를 선정하여 발사에서부터 달 궤도 진입까지의 전 과정에 대한 임무 시나리오를 구성 및 해석을 수행하였다. 특히 지구-달 회전좌표계에서 정의한 SEM(Satellite-Earth-Moon) 각도는 3.5 위상전이궤적을 전반적으로 검토할 수 있는 중요한 구속조건이다. SEM 각도를 이용한 시뮬레이션 결과를 지구-달 전이궤적 및 달 궤도 진입에서의 발사 시각, 관성비행 기간, 근지점 고도 및 ${\Delta}V$등 다양한 관점으로 분석하고 최적의 SEM 각도를 제안하였다. 이 결과는 향후 Fixed Coast 분석결과와 비교함으로써 발사체 선정에 따른 3.5 위상전이궤적의 특성을 평가하는데 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제3권1호
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• pp.15-27
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• 1986

인공위성이 원궤도를 유지하도록 초기궤도 요소를 주고, 섭동요소들에 의한 동경 반경의 변화를 계산하였다. 위성의 궤도에 영향을 미치는 섭동 요소로는 지구의 비대칭 potential, 달과 태양 의 인력을 고려하였다. 계산결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 위성의 례도 청사각이 $0^{\circ}$ 일 때, $J_2$ 항은 전혀 섭동을 일으키지 않는다. 2) 이 경우에는 tesseral harmonics 만이 큰 섭동을 냐타내며 영년 변화가 나타난다. 3) 기타의 다른 섭동은 비교적 작지만 주기성을 갖는다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.177.2-177.2
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• 2012

위성의 궤도를 해석하기 위해서 일반적으로 STK(Satellite Tool Kit)나 Matlab Tool을 많이 사용한다. 이 도구들은 훌륭한 그래픽 사용자 인터페이스 환경과 다양한 라이브러리를 제공하기 때문에 사용하기에 상당히 편리하다. 하지만 STK의 경우는 다양한 해석을 수행하기 위한 Flexibility가 다소 제한적이고 상당히 고가라는 단점이 있으며, Matlab Tool의 경우는 계산 속도가 상대적으로 느려서 장기간에 대한 궤도해석이나 통계적인 분석에는 활용이 제한되는 측면이 있다. 항공우주연구원에서는 1993년부터 FORTRAN 언어로 구성된 Astro Library라는 궤도계산용 도구를 개발하였으며 그 후 정밀도를 개선하고 성능을 분석하는 작업들을 수행해 왔다. 또한 FORTRAN 언어가 가지는 비구조적인 특징으로 인하여 사용상 불편한 점들이 발견되어 Astro Library를 C++언어로 변환하여 객체화하는 작업을 수행하였다. 즉 시간, 태양, 지구, 달, 위성, 궤도 및 이들을 정의하는 속성을 각각의 객체로 정의하여 직관적으로 코딩 작업을 수행할 수 있도록 구성하였다. 개발된 프로그램은 무궁화위성, 천리안위성의 해석에 적용되어 편리성 및 정밀도가 입증되었다. 다양한 환경에서의 사용경험을 통하여 특히 복수위성에 대한 궤도 해석에 상당히 효과적임을 알 수 있었다. 본 논문에서는 개발된 궤도해석 프로그램인 Astro Library의 객체 구조에 대하여 정리하였고 몇 개의 적용 사례를 소개하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.41-49
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• 2017

본 연구에서는 달의 동굴에 대한 거주환경에 잠재적 요건이 될 수 있는 지질과 지형, 내부탐사, 안정성, 통신, 거주요건 등의 5분야에 대한 분석을 시도 하였다. 달 동굴관련 정성적 정량적인 자료 분석에서 다음과 같은 결과를 도출하였다. 달 동굴의 지질과 지형환경에서는 지구의 용암동굴의 규모와 형상에서 큰 차이를 확인하였다. 달의 지질은 내인적인 분화나 지진 보다 외인적인 환경인 운석의 낙하와 방사선의 공격 및 급격한 온도차에 의한 영향이 크다. 달 동굴의 지형과 내부형상은 중력의 차로 인한 대규모의 위험한 동굴지형으로 함몰구(skylight)와 사행 열구(sinuous rilles)에 대한 접근과 내부 지형형상 취득에 기술적인 한계가 있었다. 달 동굴의 안정성 분석에서는 대형의 동굴에 대한 지질과 지형적인 위험성에 두었다. 함몰에 대한 저 위험도 빈도, 저 중력, 동굴의 대규모와 두께 등의 안정성 인자 등으로 지구보다 상대적인 안정성이 확인되었다. 달 동굴내외의 통신환경은 동굴내부에서의 무선통신 운영의 경우 태양열 충전식에만 한계가 있을 것이나 전력의 무선전송기술로 이를 극복할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구를 통하여 달 동굴에 대한 거주 가능성에 대한 학설과 기술의 대비 중에서 학술적이고 기술적인 차별성이 다양하게 확인되었다. 특히 무중력, 우주방사선의 피폭과 먼지 등의 외인적인 한계와 거칠고 급경사인 함몰구 등의 접근기술에 대한 통신과 토목 및 GIS기술 등에 대한 내인적인 한계의 극복의 필요성으로 이에 대한 향후의 연구개발에 기대감이 증폭되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.86-91
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• 2016

한국항공우주연구원은 한국 최초의 달 탐사를 위한 시험용 달 궤도선을 개발하고 있으며, 임무 성공을 위해 다양한 분석을 수행하고 있다. 특히 각 탑재체를 통해 획득된 과학 및 기술 데이터를 지구로 전송하기 위해 통신 성능이 중요한 요소 중의 하나로 판단된다. 본 논문에서는 지상국과 궤도선 간의 가시성 분석을 통해 하루 평균 전송 가능한 다운링크 용량에 대한 연구 내용을 설명하고, 그 결과에 대해 정리하였다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제6권1호
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• pp.3-13
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• 2008

우주분야에서의 2007년은 역사적으로 기념할 만한 해였다. 구소련의 스푸트니크가 1957년 10월 4일 발사되어 50주년을 맞이하였고, UN이 우주의 평화적 이용을 선언한지 40주년이 되는 해이기도 하다. 그리고 2007년과 2008년 초에는 일본과 중국의 달 탐사위성 발사 성공, 유럽과 일본의 국제우주정거장 실험모듈 조립성공, 중국의 위성요격시험 시도, 그리고 한국 최초의 우주인 배출사업 성공 등 다양한 변화들이 돋보인 한 해였다. 2007년 주요국 정부의 우주개발 예산은 총 783억불로 전년 대비 36% 증가하였으며, 탐사분야에서는 세계 탐사 전략과 협력 프레임워크가 발표되면서 달탐사에 대한 전 세계 14개국의 국제협력 방향이 마련되었다. 우주산업 매출은 2006년 1,061억불 규모로 전년 대비 20% 증가하였으며, 2007년 매출은 1,739억불로 예상되고 있다. 본 논문에서는 특히 지구관측위성 연구개발과 제도, 이로 인해 파생되는 영상데이터 및 서비스 시장의 동향과 전망을 자세히 분석하였다. 우리나라의 2008년 우주개발 예산은 3,164억원이며, 2007년 우주산업 생산규모는 1억불이다. 다목적실용위성 3, 3A, 5호, 통신해양기상위성의 개발과 소형위성발사체 개발 등의 연구사업이 진행 중이며, 올 해 완공되는 나로 우주센터에서 과학기술위성2호가 탑재된 소형위성발사체를 연내 발사할 예정이다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.231.2-231.2
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• 2012

원격탐사를 위한 지구관측용 전자광학 카메라는 높은 해상도, 넓은 관측 폭 및 높은 선명도를 제공하기 위하여 부피가 크고 무거우며, 큰 전력을 소모하여, 위성본체의 대부분을 차지하도록 개발된다. 그러나, 달 탐사를 위해 달 궤도선이나 달 착륙선에 장착되는 전자광학 카메라는, 고해상도의 고성능을 가지도록 개발되기 보다는, 다기능의 집적도 높은 소형카메라로 개발되는 것이 일반적이다. 이에 따라, 달 탐사용 다기능 전자광학 카메라 개발을 위한 기술검증을 위하여 지상모델이 개발되었다. 본 카메라는 CMOS 센서를 사용하여 컴팩트하게 설계하였고, 스테레오 영상생성을 위해 두 개의 카메라가 동시에 운영되며, 줌 기능을 구현하여 다양한 조건에서도 영상획득이 가능하도록 설계 되었다. 또한 달 궤도선과 착륙선에서 1D 관측 및 2D 관측이 선택적으로 가능하도록 설계되었다. 개발된 지상모델은 실험실에서 수행하는 통상적인 기능 및 성능시험을 수행하였고, 스테레오 영상의 생성기능 등의 검증을 위하여 야외에서 카메라를 정속으로 회전하며 push broom 방식의 1D 촬영모드에 대한 시험을 수행한다. 또한, 항공촬영을 통해 1D 및 2D 촬영을 수행하여, 영상데이터의 처리 및 스테레오 영상데이터 생성 등의 검증 단계를 거친다. 본 논문 발표에서는 다기능의 전자광학 카메라를 지상에서 동작시켜 실제영상을 뽑아내고, 생성된 데이터를 처리하여, 설계된 카메라의 여러 가지 기능들에 대해 검증하는 방법들에 대해 정리 및 발표한다. 즉, 달 궤도에 맞게 설계된 카메라의 노출시간 등을 조절하고, push broom 방식을 모사하기 위하여 카메라를 정속으로 회전시켜 영상을 획득하여 다양한 카메라의 기능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.309-318
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• 2019

한국형 달 궤도선(Korea Pathfinder Lunar Orbiter, KPLO)에 탑재되는 달 표면지형 광학관측기(Lunar Terrian Imager, LUTI)의 열설계를 수행하고, 열해석을 통하여 열설계의 건전성을 검증하였다. 달 임무궤도의 열환경은 지구궤도와 달리 달 표면의 IR 복사가 중요하므로 이를 열설계에 반영하여야 한다. 위성 외부에 노출되는 부품이나 모듈은 가능한 MLI로 단열시키지만 경통이나 방열판은 기능상 노출되므로 복사형상계수의 개념을 이용한 thermal shield를 전면에 장착함으로써 IR 복사를 완화시킨다. 태양복사를 거의 받지 않는 방열판의 전면부는 IR 방사율이 중요하며, 경통과 같이 열변형에 취약한 부품은 복사히터를 사용하여 온도구배를 최소화시킨다. 열해석 결과분석을 통하여 LUTI의 열설계는 다양한 상황에서 안정적임을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.280-289
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• 2008

북동아시아 해역에서 10년 동안 관측된 광범위한 해양관측 자료와 인공위성 자료를 이용하여 인공위성이 관측한 해수면온도의 정확도를 평가하고 오차(인공위성 해수면온도-실측수온)의 특성을 조사하였다. 845개의 일치점 자료를 분석한 결과 위성 해수면온도 (MCSST)는 해양 관측치에 대해 0.89$^{\circ}C$의 제곱평균오차와 0.18$^{\circ}C$의 편차를 보였다. 위성 수온의 오차는 40$^{\circ}N$에서 $\pm3^{\circ}C$에 달하는 위도에 따른 의존성을 보였는데 이는 고위도 해역에 존재하는 작은 소용돌이, 해류, 열전선의 큰 시공간적 변동성과 관련 있는 것으로 판단된다. 많은 수의 위성 해수면온도 자료는 겨울철에 해양관측치보다 낮게 산출되고 여름철에는 높게 산출되는 경향이 있었다. 이러한 계절적 의존성은 인공위성 표층부이 자료가 아닌 해양조사선과 계류부이의 수온자료에서 발견되었는데 해양 상층의 수 m 이내에 강한 수직적 수온 구배가 있음을 보여준다. 본 연구는 인공위성 자료로부터 해수면온도를 산출할 때 해양 피층과 그 아래 층 사이의 수온 차이를 고려하고 보정하려는 노력이 필요함을 강조한다.