• 광학세계
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• 통권142호
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• pp.17-22
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• 2012

인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

• 항공우주
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• 제58권
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• pp.25-31
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• 1997

"인공위성 시스템" 기획연재의 첫 번째로 지난 호에서는 인공위성의 기본 비행원리와 개발역사를 살펴보았다. 이번 호에서는 인공위성에는 어떤 종류가 있는지 그리고 위성은 어떻게 구성되어 있는지 살펴보자.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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• pp.78-78
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• 2004

인공위성의 추적 및 관측은 일반적인 천체관측 시스템과는 다른 특성을 요구한다. 특히 저궤도 인공위성은 추적 및 관측에 있어서 이러한 시스템의 특성이 더욱 강하게 나타난다. 경희대학교 인공위성관측소(KOSOF: KyungHee Optical Satellite Observing Facility)에서는 인공위성 관측용 시스템을 개발해오고 있으며, 자체적으로 개발한 시스템을 통해 중ㆍ고궤도 인공위성의 측광 및 분광관측을 수행하고 있다. (중략)

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.199.2-199.2
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• 2012

인공위성 개발과정에서 인공위성 개발을 지원하는 다양한 프로그램 개발이 요구되는데, 이러한 프로그램의 마지막 개발 단계는 프로그램 검증 단계가 된다. 프로그램 검증 단계를 통해 발견된 오류나 미비 사항이 발견되면 이를 보완하는 과정을 거치게 된다. 하지만, 기존의 프로그램 검증 방식은 프로그램 검증자가 문제 상황에 대해 수작업으로 일일이 보고하는 방식을 기반으로 하고 있어 정상적인 프로그램 검증이 실패할 수도 있다. 이러한 단점으로 인해 최악의 경우, 필요 기능 미비 또는 오류에 의한 인공위성 개발 일정의 지연을 가져올 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 성공적인 인공위성 개발을 위한 기존의 비효율적인 프로그램 검증 방식을 자동화하는 효율적인 프로그램 검증 시스템을 새롭게 제시한다. 본 논문에서 제시한 효율적인 프로그램 검증 시스템은 프로그램 검증자가 프로그램을 이용하면서 발생하는 메시지를 저장하고 문제상황 발생시에 이를 중앙 서버로 전송하는 방식을 채택하고 있다. 이러한 인공위성 개발을 위한 효율적인 프로그램 검증 시스템은 기존의 비효율적인 보고방식을 자동화함으로 해서 프로그램 검증 시스템의 효율을 극대화하여 성공적인 인공위성 개발을 지원할 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.140.1-140.1
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• 2014

인공위성은 지상에서 발사된 후 로켓에 의해 임무궤도에 안착을 한 뒤 위성 내부에 탑재된 추진시스템에 의하여 자세 및 궤도제어를 수행한다. 특히, 저궤도 관측위성의 경우 정확한 이미지 촬영을 위해서는 자세제어가 매우 중요하고, 추진체의 잔여량에 따라 인공위성의 수명이 결정되기도 하므로 추진시스템의 역할이 매우 중요하다. 특히, 추진체의 무게에 따라 위성 전체 중량이 좌우되어 발사중량에도 영향을 미치게 되므로 고성능, 저질량의 추진계가 요구되며, 추진계는 극히 미세한 누설도 허용되지 않는다. 개발된 인공위성 추진계 내부의 누설 여부 확인을 위하여 우주환경을 모사한 진공챔버 내부에서 고압으로 충진된 추진 탱크의 누설탐지 시험을 수행하게 된다. 본 논문에서는 지상에서 모사된 우주환경 하에서 인공위성 추진계의 누설 탐지 기법에 대해 알아보고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.223-227
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• 2006

인공위성의 탑재 컴퓨터는 일종의 내장형 시스템으로서, 인공위성 전체의 동작을 제어하는 핵심 부품이다. 이러한 인공위성 탑재 컴퓨터에 이용되는 시스템 소프트웨어는 실시간 고신뢰성을 요구하고 있으며, 따라서, 위성 컴퓨터에 탑재되는 시스템소프트웨어 및 응용소프트웨어의 동작성능 분석은 매우 중요한 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 차세대 저궤도 인공위성의 ERC32 기반 탑재 컴퓨터용 시스템 소프트웨어의 동작상태를 분석할 수 있는 모니터링 도구를 설계하였다. 이를 위하여 인공위성 시스템 소프트웨어 모니터링 도구의 요구조건을 분석하였다. 제안한 도구는 상위수준 및 하위수준에서의 모니터링이 동시에 가능하며, 시스템 소프트웨어의 실시간성 및 신뢰성을 선행적(proactive) 방법으로 감시할 수 있는 장점이 있다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.57-57
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• 2003

우리별 3호는 1996년 5월 26일 발사하여 2002년 12월까지 수명 초과에 따른 성능 하락으로 임무 수행을 마칠 때까지 설계 예상 수명 3년을 초과하여 약 3년 7개월 동안 운용되었다. 인공위성은 운용 되는 동안 종종 예측하지 못한 이상현상을 겪는다. 이러한 이상현상은 인공위성의 임무 수행을 일시적으로 중지시키며 심지어는 인공위성의 작동을 완전히 불가능하게 만들기도 한다. 이러한 이상현상 발생은 매년 수백 건씩 기록되고 있으며 인공위성 시스템이 복잡해짐에 따라 더욱 증가하고 있는 실정이다. 인공위성에서 발생하는 이상현상은 다양한 원인에 기인하며 시스템 설계 오류, 제작 오류, 운용 오류, 우주환경이 끼치는 영향 등이 있다. 우리별 3호 또한 운용 동안 발생한 이상현상으로 임무를 제한적으로 수행하기도 하였다. 인공위성에서 발생한 이상현상을 분석 및 해결함으로서 임무수행을 원활히 할 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가서 분석 경험과 축적된 자료를 통해서 이상현상을 예측 및 대비할 수 있고 위성의 성능과 수명 평가의 지표로 삼을 수 있으며 위성의 문제점을 보완하여 향 후 향상된 위성을 개발하는데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 궤도상에서 발생한 이상현상을 각 서브시스템 별로 임무 수행에 끼치는 영향, 위성체에 미치는 영향, 발생원인, 이상현상 종류, 처리 방법으로 분류하여 살펴보았고 그 분석 결과를 과학위성 1호 개발 시 문제점 보완에 적용한 사항에 대하여 살펴보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.771-780
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• 2021

우주물체 레이저 추적(DLR : space Debris Laser Ranging) 시스템은 인공위성까지의 거리를 측정하는 인공위성 레이저 추적(SLR : Satellite Laser Ranging) 시스템의 확장형이라고 할 수 있다. 레이저를 발사하여 수신하는 광자 왕복하는 시간을 측정하여 궤도 결정하는 시스템이다. 거리 정밀도는 mm급 단위로 측정 가능하고 현존하는 시스템 중 가장 정밀한 시스템이다. 현재 한국천문연구원은 인공위성 레이저 추적 시스템을 세종 및 거창에 구축하였고, 나로호 과학위성, 다목적 실용위성 5호의 정밀궤도를 검증하기 위해 SLR 데이터를 활용하였다. 최근 몇 년간 우주쓰레기의 추락 또는 충돌로 인해 자국의 위성이 위협받고 있고, 이는 안보적인 측면에서 자국 우주자산 보호, 국민의 안전을 보호하기 위해 우주물체 레이저 추적이 지대한 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 인공위성 레이 추적, 우주물체 레이저 추적을 고려한 다목적형 레이저 추적 시스템의 시스템 설계를 위하여 1.5m 급 주경을 적용하였다. 그리고 주요 구성품의 성능(레이저 파장, 레이저 출력) 등을 고려하여 링크버짓 분석을 통해 시스템 예비 성능 분석을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.603-607
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• 1999

저궤도 인공위성 전력계 시스템에서 배터리는 식(eclipse) 기간 동한 부하에 전력 공급을 담당한다. 따라서 배터리는 전체 위성의 수명과 성능을 결정 짓는 가장 중요한 요소이다. 이러한 배터리의 신뢰성을 향상시키기 위해, 다이오드를 사용하여 배터리를 병렬로 구성하는 시스템이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 배터리 병렬 구조 시스템의 성능 검증을 위해 배터리의 충방전 특성을 효율적으로 시뮬레이션 할 수 있는 Functional 모델링의 방법을 제시하고, 그 모델을 배터리 병렬 구조 인공위성 전력계 시스템에 적용하여 배터리 병렬 구조에 의해 생기는 배터리 불균형과 그 원인을 확잉하고 나아가 대안을 제시하였다.

• 항공우주
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• 제57권
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• pp.23-29
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• 1997

정보통신 및 육상, 해상 그리고 기상과 같은 지구관측기술의 발달과 더불어 인공위성은 우주기술 중에서도 우리의 일상생활에 가장 밀접한 영향을 미치고 있다. 이러한 위성에 의한 서비스는 텔레비전 중계, 고정 및 이동통신, 기상위성에 의한 구름사진 등과 같이 우리의 안방에까지 침투하고 있으며, 특히 21세기에는 위성 및 그 응용산업이 국가의 산업발전에 지대한 영향을 미칠 것으로 예측된다. 90년대 들어 우리 나라도 무궁화 위성, 우리별위성, 아리랑위성 등의 사업이 본격적으로 진행되어 일부 위성은 발사하여 운용 중에 있으며, 시리즈 위성을 계속 개발 중에 있다. 인공위성에 대한 독자의 궁금증을 풀고, 이해도를 높이기 위해 앞으로 5회에 걸쳐 인공위성에 대한 연재를 싣기로 한다.