• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권2호
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• pp.179-194
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• 2007

인공위성 전력계의 설계 및 분석은 위성 전체의 무게, 크기 및 성능을 결정하는 중요 변수로 작용한다. 위성체의 모든 타 부분체들은 전력계 설계의 영향을 받으며 특히 발사체 선정, 열 제어계 설계 및 구조계 설계의 경우 전력계의 성능 및 제한 조건 등 전력계 설계 결과에 매우 큰 영향을 받는다. 이 논문에서는 현재 국내에서 지속적으로 개발되고 있는 저궤도 위성의 전력계 설계를 위한 새로운 프로그램을 소개하고 타 위성의 설계 자료를 이용한 개발된 프로그램의 성능 실험 결과를 기술하였다. 실험 결과 제안된 전력계 설계 프로그램은 전력계 사이징 뿐 아니라 궤도상에서의 전력계 성능을 예측하는데도 사용할 수 있음을 보였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.91-91
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• 2003

위성을 발사하기 전까지는 지상에서 EGSE(Electrical Ground Support Equipment)를 이용하여 충분한 시스템 단위의 위성체 기능 시험을 수행한다. KOMPSAT-2(Korea Multi-Purpose Satellite - 2)와 같은 소형 위성의 서브시스템 각각이 요구사항에서 제시하는 규격을 만족하는지 여부를 점검하는 단계에서 전력계 관련 서브시스템의 기능 시험도 EPS(Electrical Power Subsystem) Test Plan에 의해 순차적으로 수행한다. KOMPSAT-2 ETB(Engineering Test Bed)에서의 전력계 시험은 먼저 Test Fuse Modules Check를 수행하였다. 퓨즈 모듈은 PCU(Power Control Unit) 상에 설치되어 있는 장치로써 퓨즈 모듈의 입력과 출력 사이에 도통성 및 다른 출력과의 절연성을 검증한다. 다음으로 EGSE 중 PMTS(Power Monitor Test Set)와 PCU와의 직렬 인터페이스를 점검하는 PCU Interface Check를 수행하였다 시험절차서에 따라 PCU가 가지는 릴레이 스위치에 대하여 명령어를 보내어 릴레이의 동작 상태 및 출력 전압 등을 점검한다. 다음 단계에서는 DC Integration을 수행하여 ETB 하니스 중 전원 관련 라인을 점검하였다 PCU는 모든 위성체 하드웨어에 전력을 공급하는 장비로써 과전력으로부터 하드웨어를 보호하기 위하여 하니스를 연결하기 전에 우선적으로 시험한다. 다음으로는 ECU(EPS Control Unit)가 각각에 해당하는 하드웨어에 명령어를 보내어 전력계 전체적인 동작 상태 검증하는 EPS Hardware Command & Telemetry Checkout을 수행하였다. ECU는 전력계의 모든 하드웨어를 제어하고 그 상태를 모니터링하는 기능을 한다. PCU와의 인터페이스를 통하여 전력의 제어 및 분배에 관련되는 특성을 제어 및 모니터하며 DDC(Deploy Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.31-41
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• 2014

정지궤도위성은 다수의 탑재체를 하나의 위성체 플랫폼에 탑재하고 2010년 6월 26일에 발사되었다. 전력계는 태양 및 식 기간 상태에서 완전 조절 $50V_{DC}$ 전력 버스를 제공한다. 위성에서 요구되는 전력은 태양전지 배열기 윙에서 생성되며, 에너지는 192.5Ah 용량의 리튬-이온 배터리에 저장된다. 본 논문은 전력계의 성능 평가를 향후 정지궤도위성 설계에 활용하기 위해 전력계의 중요 설계 변수들을 선정하고, 지상에서 시험 결과와 궤도상에서 운영 결과를 비교 분석하였다. 설계로부터 궤도상에서 운영 결과까지의 성능 평가를 통해 전력계는 중요한 성능감소 없이 정상적으로 동작되고 있음을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-99
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• 2007

연료전지 슈퍼캡을 이용한 하이브리드 자동차 전력계 시스템을 분석하기 위하여 시뮬레이션 도구를 이용하였으며 기존의 전력계 구조를 보완한 새로운 전력계 구조를 제안하였다. 차량의 성능 조건인, 가속 시험과 주행 시험(Japan 10-15 cycle과 FTP 75 cycle)을 모의 실험하여 전력계 시스템 중에 슈퍼캡용량을 최적으로 설계하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.443-447
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• 2000

본 논문에서는 과학위성 1호의 전력계 설계에 대해서 서술한다 과학위성 1호의 전력계는 크게 Power stage와 Control stage로 나누어지는데 Power stage 는 200[Watt] Buck으로 구성되어 있으며 Control stage는 Hardware 제어기인 최대전력 추적기와 배터리 전압제어기 Software control을 위한 베터리 전류제어기와 직접 듀티제어기로 이루어져 각 동작모드에 따라서 적절한 제어기를 선택할 수 있게 되어있다. 따라서 신뢰성 있는 제어와 정밀제어를 선택적으로 정할 수 있기 때문에 위성의 운용면에서 용이성을 제공해 준다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.46-48
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• 2007

위성체의 전력계 서브시스템은 임무기간 중 탑재체 및 위성체 버스의 각 서브시스템으로 전력을 제어하고 분배한다. 과학기술위성 2호의 전력계 서브시스템은 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지판, 에너지 저장을 위하여 재충전이 가능한 배터리, 그리고 태양전지판으로부터 배터리를 통해 다른 장치에 전력을 전달하는 전력조절 및 제어시스템으로 구성된다. 본 논문은 과학기술위성 2호의 전력계 서브시스템의 구성과 상세설계사양에 관하여 설명한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.95-100
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• 2006

통신해양기상위성의 전력계는 향상된 Eurostar 3000 버전에 바탕을 두고 있다. Eurostar 3000 전력계는 정상상태 또는 하나의 결함에서도 자율적으로 동작하며 높은 수준의 재구성 능력 및 유연성을 제공한다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 전력계 예비설계 결과를 소개한다. 통신해양기상위성 전력계는 하나의 배터리, 태양전지어레이 윙, 전력공급기, 파이로 유닛 및 태양전지어레이 구동기 그리고 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들로 구성된다. 통신해양기상위성 전력계는 3 kW의 버스 전력을 제공할 수 있다. 태양전지어레이는 2개의 태양전지판으로 구성된 전개할 수 있는 윙으로 구성된다. 태양전지는 GaAs/Ge 3중 접합 셀로 선정되었다. Li-ion 배터리는 10개의 직렬 연결된 셀 모듈로 구성되며 각 모듈은 셀 5개가 병렬로 연결된다. 전력공급기는 태양전지어레이 및 배터리와 함께 50 V로 완전 정류된 하나의 전력 버스를 생성한다. 전력 버스는 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들에 의해 중앙 집중되어 보호되고 분배된다. 파이로 유닛은 점화 작동기 장치로 전력을 공급한다. 태양전지어레이는 자세제어계의 제어로 태양전지어레이 구동기에 의해 회전된다. 전력계의 제어 및 감시는, 특히 배터리, 전력공급기와 탑재 소프트웨어의 결합으로 수행된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.89-101
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• 2006

본 논문에서는 HAUSAT-2 전력계의 설계와 각 모드별로 에너지 평형 해석을 통한 전력계 설계의 타당성을 검증하였다. 태양전지판은 GaAs 셀을 사용하였고 디지털 방식의 최대 전력 추적기를 채택하였다. 배터리 팩은 4개의 Li-Ion 셀로 구성하였고 최대 전력 추적기와 배터리 충전 조절기로 배터리 충전 기능을 구현하였다. 전력 제어기는 DC-DC 변환기로 요구되는 전압을 출력하고 상용 IC 및 MOSFET으로 이루어진 전력 분배기가 서브시스템 및 탑재체에 전력을 분배시킨다. 전력생성 분석은 다양한 승교점 지방시(LTAN)를 가지는 궤도를 고려하여 수행하였으며, 이 중 HAUSAT-2의 임무 수행에 적합한 궤도를 선정하여 모드별 전력 사항을 반영하여 에너지 평형 해석(EBA)을 진행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.163-164
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• 2017

본 논문에서는 KMSL(Korea Microgravity Science Laboratory) 큐브 위성에 대해 설명하고 전력시스템 설계 연구 방법을 제시한다. 1~3리터 사이즈인 초소형 인공위성(큐브위성)의 전력시스템은 태양 전지 패널로부터 큐브 위성의 부하장치 운용을 위한 전력을 공급받고, 남은 잉여 전력은 배터리에 저장하여 식(eclipse) 구간 동안 전력이 공급될 수 있도록 전력계가 구성된다. 본 논문에서는 조선대학교 KMSL팀의 큐브 위성에 대한 전력시스템을 설계하기 위해서 위성 궤도 및 자세에 따른 생산 전력, 소비 전력을 인공위성의 자세 및 궤도에 따라 분석하고, 부하 장치의 전원 및 소모전력을 통해 전력 및 에너지 마진(margin)이 충분하도록 전력계시스템의 구성품 용량을 설계하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.97-97
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• 2003

아리랑위성 1호는 1999년 12월 21일 발사되어 3년의 설계 임무 수명을 성공적으로 완료하였으며 현재 위성체의 특이한 이상 상태 없이 안정적으로 연장 운영되고 있다. 위성이 성공적으로 임무를 수행하기 위해서는 태양전지 및 배터리 등의 기능이 적절하게 유지되어야 한다. 위성의 전력을 생산하는 태양 전지는 여러 가지 복사 및 운영중의 온도차와 같은 우주환경 등에 의해서 서서히 성능이 감소하게 되고, 배터리 또한 온도상승 등으로 인해서 성능이 감소하게 된다. 또한 위성의 궤도평면과 태양 벡터 사이의 각으로 정의되는 베타각($\beta$)에 의해서 식기간의 변화 및 온도 변화로 인해서 전력계에도 변화가 발생한다. 본 논문에서는 정상운영 초기부터 현재까지 실제 운영 궤도상에서 얻어진 원격계측자료(Telemetry)를 이용하여 전력계의 주요 부분 변화를 살펴보았다.