• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.1
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• pp.40.2-40.2
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• 2017

인공위성을 이용한 우주망원경 및 우주탐사장비는 천문학 및 우주과학 연구에 매우 중요한 관측 장비로서 지상에서 불가능한 다양한 파장대에서 관측을 수행하고 있다. 이러한 우주망원경의 경우 개발기간과 비용 또한 상대적으로 매우 큰 규모를 가지고 있다. 또한 장시간의 관측을 위한 관측위성의 운영 신뢰도 확보와 결과 활용을 위해 많은 연구 인력이 투입되는 거대 연구개발 사업이다. 그러나 최근에는 초소형 인공위성을 이용하여 여러 우주관측 및 실험이 수행되고 있다. 큐브위성으로 명명되어 있는 초소형 인공위성은 크기와 전력의 제한은 있지만 상대적으로 단기간의 개발일정과 저비용으로 전 세계적으로 폭발적인 성장을 하고 있는 관측기술이다. 경희대학교에서는 CINEMA라는 2개의 큐브위성을 개발 운영하였고, SIGMA 라는 큐브위성을 개발하여 발사를 기다리고 있다. 또한 향 후 광학관측을 위한 초소형 인공위성을 기획하고 있다. 국내에서는 천문우주용으로 제작되는 위성이외에도 다양한 기술검증용 위성이 10여기 이상 제작되고 있는 상황이다. 이에 초소형인공위성의 동향과 향 후 천문우주 관측에 활용 할 수 있는 방안에 대하여 논의 하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.168.1-168.1
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• 2012

TRIO-CINEMA(TRiplet Ionospheric Observatory-Cubesat for Ion, Neutral, Electron, MAgnetic fields)는 중량 3 kg의 초소형 인공위성 3기로 구성되며, 그 임무는 근 지구 플라즈마 입자 검출 및 자기장계측이다. 3기 중 1기는 UC Berkeley에서, 2기는 경희대학교에서 제작 및 운용된다. 경희대학교 천문대에 IGSS(Integrated Ground Support Software), TNC(Terminal Node Controller), 송신기, 안테나제어기와 안테나로 구성된 지상국을 구축하였으며 위성에 명령을 전달하는 기능을 수행한다. 위성으로부터 데이터 수신은 한국천문연구원의 안테나와 수신기를 이용할 예정이다. 2기의 위성을 하나의 지상국에서 운용하기 위해서는 각 위성에 대한 송신 주파수 변경 및 패스스케줄(pass schedule) 조정이 필요하며, 이를 수행할 수 있는 RF Chain을 구축하였다. 본 연구는 RF Chain 구축과 검증과정을 기술하였으며, 시스템의 검증으로 원거리 필드 테스트, 데이터 통신 테스트, 링크 여유 분석 등을 수행하였다.

• Journal of Space Technology and Applications
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• v.2 no.1
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• pp.1-12
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• 2022

In this paper, we described the development of a drag augmentation device for nanosatellite. Recently, space industry has entered the New Space era, and barriers to entry into Low Earth Orbit (LEO) for artificial objects such as small rockets and nanosatellite mega constellations have been significantly lowered. As a result, the number of space debris is increasing exponentially, and it is approaching as a major threat to satellite currently in operation as well as satellites to be launched in near future. To prevent this, international organizations like Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) have been proposed space debris mitigation guidelines. The Korea Aerospace Research Institute (KARI) conducted KARI Rendezvous & Docking demonstration SATellite (KARDSAT) project, the first nanosatellites for rendezvous and docking technology demonstration in Korea, and we also developed drag augmentation device for KARDSAT Target nanosatellite that complied with the international guideline of post-mission disposal.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2008.03a
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• pp.53-58
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• 2008

인공위성을 통해 취득된 데이터들은 지상국의 수신처리시스템을 거쳐 표준영상으로 생산되며, 생산된 영상으로부터 사용자에게 의미 있고, 가치 있는 정보를 이끌어 내는 판독의 단계를 수행하게 된다. 본 연구에서는 원격탐사의 전반적인 이해를 돕기 위한 교육적 모델로서 캔샛 프로그램을 도입하였다. 캔샛 프로그램은 스탠포드대 로버트 트윙 교수의 제안으로 학생들에게 한 학기의 짧은 시간에 실제 인공위성의 설계, 해석, 제작, 조립, 시험, 발사, 운용 등 전반적인 시스템의 이해를 도모하기 위한 1Kg 이하의 캔 크기의 초소형 위성을 개발하는 교육 프로그램이다. 본 연구는 한국과학영재학교 R&E 프로그램의 지원으로 시작하였으며, 실제 초소형 위성 캔샛('KSAsat'으로 명명)을 직접 설계, 제작, 조립하고 최종적으로 발사 운용 시험을 수행하였다. 주 탑재체로 일반 상용 디지털 카메라를 장착하였으며, GPS, 광센서, 3 축 가속도계, 온도센서, 압력센서를 탑재하였다. 비행시험을 통해 성공적으로 영상을 취득하고, 각종 센서로부터의 데이터를 지상국으로 전송 받았다. 지상국을 통해 처리 되어진 데이터로부터 의미 있는 정보를 추출하는 판단의 단계를 거쳐 원격탐사의 전반적인 교육을 성공적으로 수행할 수 있었다. 본 논문에서 캔샛 프로그램이 원격탐사 교육에도 충분히 활용될 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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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.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.1
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• pp.67.2-67.2
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• 2012

경희대학교와 UC Berkeley, Imperial College London은 우주관측을 위한 초소형 인공위성인 TRIO-CINEMA(TRIO-CINEMA) Project를 수행하고 있다. TRIO-CINEMA는 총 3기의 인공위성으로 경희대학교에서 2기의 위성을, UC Berkeley에서 1기의 위성을, Imperial College에서 3개의 자력계를 제작하고 있다. CINEMA는 Cubesat의 3U 규격으로 크기는 $100mm{\times}100mm{\times}340.5mm$이고 무게는 약 3 kg, 소비전력은 약 3 W이며, 지구 주변의 ENA측정을 위한 주 탑재체인 STEIN(SupraThermal Electrons, Ions, and Neutrals)과 자기장 측정을 위한 부 탑재체인 MAGIC(MAGnetometer from Imperial College)이 탑재되어 약 1년간 800 km 태양동주기 궤도에서 임무를 수행할 예정이다. 위성의 발사는 별도의 POD(Picosatellite Orbital Deployer)라는 Adaptor를 사용해 발사체에 탑재되는데, 발사환경에서 위성이 받을 모든 현상에 관하여 NX Nastran을 사용해 계산을 진행하였다. 계산 결과의 검증을 위해 위성의 Structure Model을 가지고 Random Vibration test를 수행해 위성의 고유 진동수를 측정하였다. 또한 위성이 궤도에서 운용 중 다양하게 받게 되는 열원에 따른 위성의 각 부분의 온도변화를 NX TMG program을 사용하여 계산하였다. 계산 결과의 검증을 위해 3월 Thermal Cycle test 및 Thermal Balance test를 수행할 예정이다. UC Berkeley에서 제작한 위성 1기는 제작완료 후 발사를 위해 발사장으로 배송을 완료하였고, 경희대학교에서 제작 중인 CINEMA 위성 2기는 2012년 후반기 러시아에서 Dnepr 로켓을 사용해 발사 예정이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.4
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• pp.298-307
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• 2016

Attitude determination of satellite is categorized by deterministic and recursive method. The recursive algorithm using Kalman filter is widely used. Cubesat has limitation for payload to minimize then only two attitude sensors are installed which are sun sensor and magnetometer. Sun sensor measurements are useless during eclipse, however cubesat keeps estimating attitude to complete the successful mission. In this paper, Attitude determination algorithm based on Kalman filter is developed by additional term which considering the dynamics for SNUSAT-1 with disturbance torque. Verification of attitude accuracy of the algorithm is conducted during eclipse. Attitude determination algorithm is simulated to compare the performance between typical method and proposed algorithm. In addition, Attitude errors are analysed with various magnitude of disturbance torque caused by space environment.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.7
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• pp.636-645
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• 2012

This paper presented the CanSat competition as one of very small satellite programs for expending the space technology base. The CanSat was compared and characterized with a real satellite and the foreign CanSat competition cases and domestic CanSat development trends were summarized. On the basis of the above information, the organizational structure and function were suggested for domestic CanSat competition and the required technologies, such as satellite, launcher and ground station were described. And also, the prior plan for competition, including mission, education and schedule were suggested.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.470-471
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• 2018

본 논문에서는 소형 큐브위성의 전력시스템 구성품의 용량 및 위성의 운용로직을 설계할 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계 방법을 제시한다. 기존 초소형 인공위성 시스템 설계를 위한 소프트웨어가 개발되어 상용품으로 판매되고 있으나, 주로 자세제어 시스템의 제어기 설계를 위해 소프트웨어가 사용되고있고, 텍스트기반 복잡한 구조로 되어있어 본 논문의 목적인 전력계 구성품 용량 및 운용로직을 설계하는데 이를 활용하기 어려운 측면이 있었다. 따라서 본 논문에서는 전력시스템의 구성품들을 전력 및 에너지 방정식으로 모델링하여 Matlab/Simulink에서 이를 구현함으로써 가독성을 높여 시스템 설계 및 분석 시간을 줄일 수 있는 소프트웨어 테스트베드 설계방법을 제시한다. 제안된 소프트웨어 테스트베드를 이용한 3리터 사이즈의 소형 큐브위성 시스템의 구성품 용량 및 운용로직 설계 결과를 본 논문에서 제시한다.

• Journal of Space Technology and Applications
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• v.2 no.2
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• pp.121-136
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• 2022

Automatic Identification System used in ship communication is required for marine control way, including monitoring of vessel operation in coastal and exchanging of information for safety navigation between them. But, it uses a very high frequency band of approximately 160 MHz, and at the same time, due to the curvature of Earth, there is a limit to the communication distance. Several demonstrations were made successfully over satellite, but not much work has been done yet through cube-satellite which has low-orbit at 500 km altitude. Here, we demonstrate a reception test of AIS (automatic identification system) receiver for a cube-satellites using software-defined radio (SDR). We collected AIS data from ship at port of Busan, Korea, using R8202T2 SDR and established to transmit them using Adam-Pluto and Matlab Simulink. The process of weakening the signal strength to a satellite was constructed using attenuator. Through above process, we demonstrated whether AIS data was successfully received from the AIS payload.