• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.78-87
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• 2021

KSLV 상단의 임무 다각화를 위해서는 저중력 환경에서 액체 추진제의 거동을 정확히 파악하고 있어야 한다. 지상에서 저중력 환경을 모사하는 방법은 자유낙하 방법이 있지만, 공기저항이 항상 동반된다. 공기 저항을 제거하기 위하여 공기 저항 차단캡슐을 이용한 낙하 시험을 진행하였다. 공기 저항 차단캡슐 내부에 시험체를 위치하고 7 m 높이에서 1.2초 동안 낙하하여 시험체의 저중력 환경을 조성하였다. 낙하하는 동안 0.01 g 이하의 중력가속도를 측정하였으며 지표면에 도달하기 전 최소 가속도는 약 0.005 g였다. 추후 낙하 높이 및 낙하 시간이 증가한다면 개선될 수 여지가 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.485-496
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• 2015

본 논문은 와류 유동이 존재하는 케로신/공기 화염 자발광 특성을 실험적 접근방법으로 수행한 연구이다. 한국형 발사체 액체로켓엔진에 적용되는 Jet A-1 을 사용하였고, 와류 세기 영향을 파악하기 위해 세 가지의 스월러를 적용해 실험을 진행하였다. 와류 세기, 연소 공기온도 변화에 따른 화염 자발광을 분광기를 활용하여 계측하였다. 자발광 스펙트럼에서 $OH^*$, $CH^*$, $C_2{^*}$등의 라디칼에 의한 화학발광 특성을 파악하였다. 케로신 화염의 화학발광 세기는 와류 세기에 민감한 반응을 보였으며, 연소 공기온도에 의한 영향은 적게 받았다. 특히 $C_2{^*}$ 화학발광 방출 세기는 와류 세기와 당량비 변화에 민감하게 반응하였다. 화염 특성을 파악하기 위해 각 라디칼 세기 비로 데이터를 분석한 결과, $I_{OH^*}/I_{CH^*}$ 화학발광 세기 비는 공기 유량 변화에 의한 당량비 변화를 지시하기가 적합하며, $I_{C_2{^*}}/I_{CH^*}$ 화학발광 세기 비는 연료 유량변화에 따른 당량비 변화를 지시하기에 적합하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.507-517
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• 2010

대한항공 기술연구원은 한국과학기술원 인공위성연구센터의 과학기술위성 2호 태양전지 배열기 비행모델을 순수 국내기술로 개발하고, 그 성능을 발사환경시험, 궤도환경시험 그리고 모사 태양광 조사 시험을 통해 검증하였다. 개발된 태양전지 배열기가 탑재된 과학기술위성 2호는 국내 최초의 소형위성 발사체인 KSLV-I에 탑재되어 2010년 5월 나로우주센터에서 발사될 예정이며, 발사 후 위성 운용 데이터를 통해 저궤도에서의 개발된 국산 태양전지 배열기의 우주 인증을 수행할 예정이다. 본 연구에서는 과학기술위성 2호 태양전지 배열기의 전력 성능에 영향을 미치는 요소들을 태양전지 등가모델에 적용하여 태양전지 배열기의 전력 특성을 나타내는 전류-전압 곡선을 도출하고, 이를 모사 태양광 조사를 통한 성능 시험 결과와 비교함으로써 태양전지 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션의 적합성을 검증하였다. 본 논문의 태양전지 배열기 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션은 과학기술위성 2호의 관제 운용에 있어, 전 임무기간 동안 생성 전력용량에 따른 최적의 부하운용에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.637-646
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• 2010

포텐셜 기저 패널법과 시간전진법을 통합한 시간영역 패널법을 이용하여 융합익기 형상 초소형 무인기 FM07에 대한 정상/비정상 공력해석을 수행하였다. 융합익기 형상 무인기인 FM07의 공력해석에는 초기 설계형상(Case I)과 가로세로비를 증가시키고 무게중심을 후방으로 이동시킨 개선형상(Case II)이 사용되었다. 정상 공력해석을 통해 FM07 무인기의 개선형상이 초기형상에 비하여 보다 큰 양항비와 높은 피칭 안정성을 나타냄을 확인하였다. FM07의 비정상 급가속(발사체 이륙단계)을 나타낸 공력해석에서는 초기 급격한 증가를 보이는 공력계수들이 수초 후에 안정화되어 정상상태에 근사한 값을 나타내었다. FM07의 순항시 발생할 수 있는 피치진동운동에 대한 해석을 수행하여 진동에 따른 공력계수의 이력 현상을 확인하였으며, 개선형상이 보다 큰 민감도를 갖는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.7-10
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• 2009

우주발사체용 액체추진제 로켓엔진을 시동할 때 사용되는 터보펌프 시동기에 적용하고자 고체추진제 개발 및 특성 평가를 수행하였다. 터보펌프 시동기용 추진제의 배출가스는 기계적인 부식 또는 대기오염 등의 이유로 화염온도가 낮아야 하고 고체입자 잔사 및 독성이 적은 것이 바람직하며, 작동시간이 어느 정도 유지가 되어야 하기 때문에 비교적 낮은 연소속도가 필요하다. 본 연구에서는 PCP계열의 바인더를 사용하고 oxygen balance나 점화성에서 유리한 DHG(Dihydroxy glyoxime)을 냉각제를 사용하는 추진제 조성을 개발하여 연소속도와 기계적 물성 등의 특성평가를 실시하였으며, 최종적으로는 지상연소시험을 통하여 터보펌프 시동기의 성공적인 개발 가능성을 입증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.546-551
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• 2001

Space Test Department at KARI(Korea Aerospace Research Institute) plans to carry out the GVT(Ground Vibration Test) for the KSR(Korea Sounding Rocket)-III FM(Flight Model) which is being developed by Space Technology R＆D Division. KSR-III will be an intermediate to the launch vehicle capable of carrying satellites to their orbits. GVT offers very important information to predict the behavior of KSR in its operation, and to develop the flight control and aerodynamic analysis. For development of test facilities, testing and analysis methods which can be used for the future test, Space Test Department has performed the GVT with KSR-II PFM(Proto-Flight Model) at Satellite Integration ＆ Test Center of KARl This paper discusses the procedures, techniques and the results of it. In this test, to simulate free-free condition, test object hung in the air by 4 bungee cords specially devised. The GVT was carried out using pure random excitation technique with MIMO(Multi-Input-Multi-Output) method with three electromagnetic shakers, and poly-reference parameter estimation was used to identify the modal parameters. As the result of the test, 11 mode shapes and modal parameters below 200㎐ were identified and compared with analytical results.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.8-13
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• 2017

한국형 발사체 3단 엔진용 터보펌프 터빈에 관해 성능 시험을 수행하여 성능 특성 결과를 분석하였다. 터빈은 초음속 충동형 방식의 단단 형태이며, 노즐은 시동 노즐 1개와 정상 운전용 노즐 4개로 이루어졌으며, 부분 분사 형태로 되어 있다. 한국항공우주연구원 내의 고압 공기 터빈 상사 시험 설비를 이용하여 상사 시험을 수행하였다. 시험 결과 효율은 회전수 변화에 크게 변화하며, 이에 반해 압력비 변화에는 다소 작게 변화하는 초음속 충동형 터빈의 일반적인 특성을 보이고 있다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제25권1호
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• pp.97-158
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• 2010

우리나라는 1992년 최초의 인공위성 우리별 1호를 발사한 이후, 현재까지 11기의 인공위성을 발사하였다. 2007년 국가우주위원회에서 우주개발중장기 기본계획을 수정 보완한 우주개발진흥계획을 수립하였다. 동 계획에 의하면, 2010년 까지 총 13기의 인공위성 개발, 2020년경까지 한국형 우주발사체 개발, 2021년 달 탐사선 발사 등이 예정되어 있다. 한편 2009년 6월 전남 고흥군 외나로도에 우주센터가 준공되어 동년 8월 우리나라 최초의 소형 우주발사체 나로호 KSLV-1가 1차 발사되었으며, 2010년 6월 나로호가 2차 발사되었다. 유엔에서 채택되어 발효 중인 우주개발 관련 국제조약으로는 1967년 우주조약, 1968년 우주구조반환협정, 1971년 우주손해책임조약, 1972년 우주물체등록조약, 1979년 달 조약 등 5가지 조약이 있으며, 우리나라는 달 조약을 제외한 4가지 조약을 가입 비준하였다. 세계 주요국의 우주개발 관련 국내입법례로는, 미국의 1958년 국가항공우주법 및 1998년 상업우주법, 영국의 1986년 우주법, 프랑스의 1961년 국립우주센터 설립법, 캐나다의 1990년 우주청법, 일본의 2008년 우주기본법, 러시아의 1993년 우주활동법 등이 제정되어 있다. 우리나라의 우주개발 관련 국내입법으로는, 1987년 항공우주산업개발 촉진법, 2005년 우주개발진흥법, 2008년 우주손해배상법 등이 제정 시행되고 있으며, 이러한 국내입법의 개선방향은 다음과 같다. 지식경제부는 2009년 12월 23일 항공우주산업개발촉진법 전부 개정안을 입법 예고하였는 바, 개정안의 주요내용으로는 (1) 법의 제명 "항공우주산업육성법"으로 변경, (2) 항공비행시험장 등 정의규정 신설, (3) 항공우주산업 기본계획 수립, 항공우주산업위원회 설치, (4) 항공우주산업의 육성을 위한 사업, (5) 탐색개발, 국제공동개발, (6) 협동개발, (7) 공제사업, (8) 우주산업의 기반 조성을 위한 사업, (9) 항공우주산업의 집적 활성화, (10) 항공비행시험장의 지정 등, (11) 특정사업자의 지정 및 지원제도 폐지, (12) 성능검사 및 품질검사 폐지 등에 관하여 규정하고 있다. 우주개발진흥법의 개정방향으로는 (1) 우주개발진흥법과 항공우주산업개발촉진법과의 법체계상의 중복문제, (2) 국가우주위원회와 국가과학기술위원회 간에 우주개발에 관한 국가연구개발 예산의 배분, 조정문제, (3) 우주개발에 있어서 환경의 배려 및 보전, (4) 우주개발에 관한 시책 및 규제를 위한 법제상 조치 강구 및 법제의 정비 등의 사항에 관하여 수정 보완이 되어야 할 것이다. 우주손해배상법의 개정방향으로는 (1) 우주손해의 정의와 간접손해, (2) 손해배상책임 한도액의 통화단위, (3) 우주물체 공동발사자의 연대책임 및 구상권, (4) 우주손해배상심의위원회의 설치 등의 사항에 관하여 수정보완이 되어야 할 것이다. 우리나라가 2013년에 우주여행의 실현을 위하여 미국의 민간 유인 우주선 제작사인 XCOR 에어로스페이스사로 부터 우주선을 도입하여 운항할 계획이다. 앞으로 우주여행 관련기업들을 비롯한 상업우주운송 기업체들의 국내진출이 예상되므로 상업우주운송에 대한 안전인증 및 관리감독 체계의 마련이 시급하며, 국내 상업우주운송산업의 육성에 관한 정책개발과 현행 항공법 및 우주개발 관련 법령의 적절한 보완 정비가 필요하다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제28권2호
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• pp.295-347
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• 2013

우리나라는 2009년 8월 및 2010년 10월에 전남 고흥군 외나로도의 나로우주센터에서 우리나라 최초 우주발사체인 나로호(KSLV-1)에 의해 과학위성이 우리의 자력으로 발사되었으나 두 차례 발사가 모두 실패로 돌아갔다. 마침내 2013년 1월 30일 나로우주센터에서 우주발사체 나로호가 3차로 발사되어 나로과학위성을 우주궤도에 진입시키는데 성공하였다. 금번 나로호 발사의 성공으로 우리나라는 미국, 러시아, 일본, 중국 등에 이어 11번째로 스페이스 클럽(Space Club)반열에 합류하게 되었다. 우주공간의 평화적 이용과 우주질서를 유지하기 위하여 유엔 결의에 따라 1967년 우주조약, 1968년 구조협정, 1972년 책임협약, 1976년 등록협약, 1979년 달 협정 등 우주관련 조약이 채택되었으며 우리나라는 달 협정을 제외한 4개 우주관련 조약에 가입되어 있다. 위와 같은 우주관련 조약에는 우주물체 발사국의 우주활동에 대한 국제책임에 관하여 규정하고 있다. 특히 우주조약에는 우주활동에 대한 국가의 책임원칙을 규정하고 있는바, 동 조약에 의하면 본 조약의 당사국은 달과 천체를 포함한 외기권에 있어서 그 활동을 정부기관이 행한 경우나 비정부기관이 행한 경우를 막론하고 국가 활동에 관하여 그리고 본 조약에서 규정한 조항에 따라서 국가 활동을 보증함에 관하여 국제적 책임을 져야한다. 또한 달과 기타 천체를 포함한 외기권에 물체를 발사하거나 또는 그 물체를 발사하여 궤도에 진입케 한 본 조약의 각 당사국과 그 영역 또는 시설로부터 물체를 발사한 각 당사국은 지상, 공간 또는 달과 기타 천체를 포함한 외기권에 있는 이러한 물체 또는 동 물체의 구성부분에 의하여 본 조약의 다른 당사국 또는 그 자연인 또는 법인에게 가한 손해에 대하여 책임을 진다. 책임협약에 의하면 발사국은 자국 우주물체가 지구표면에 또는 비행중의 항공기에 끼친 손해에 대하여 배상을 지불할 절대적인 책임을 진다. 또한 발사국의 과실 책임, 연대책임, 손해배상액을 규정하고 있다. 세계 주요국은 상기 우주관련 조약의 준수 및 자국의 우주개발을 진흥하고 우주활동을 규제하기 위하여 국내 우주법을 제정하여 시행하고 있다. 우리나라를 비롯한 미국, 러시아, 일본 등 주요국의 우주관련 국내법에는 우주물체 발사국 정부의 책임에 관하여 규정하고 있다. 우리나라 우주개발진흥법에서 정부의 책무로서 정부는 다른 국가 및 국제기구와 대한민국이 맺은 우주관련 조약을 지키며 우주공간의 평화적 이용을 도모하도록 규정하고 있으며, 또한 우주물체의 국내등록 및 국제등록, 우주사고에 따른 손해배상책임 등을 규정하고 있다. 우리나라 우주손해배상법에서 정부는 우주손해가 발생한 경우에 피해자의 구조 및 피해의 확대 방지에 필요한 조치를 시행하도록 규정하고 있으며, 또한 무과실책임 및 책임의 집중, 손해배상책임 한도액, 권리행사의 기간 등을 규정하고 있다. 주요국의 우주관련 국내입법으로는 미국의 국가항공우주법 및 상업우주발사법, 러시아의 우주활동법, 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA)법 및 우주기본법 등이 있다. 우리나라가 우주물체 발사국으로서 우주관련 조약상 및 국내법상 우주물체 발사국 정부의 책임을 이행하고 우주강국의 위상을 정립하기 위하여 우리나라 우주정책 및 법 제도는 다음과 같이 개선되어야 할 것이다. 첫째, 우주개발 및 우주활동 관련 법제의 정비이다. 이를 위해 우주개발 및 우주활동에 관한 정부정책 및 규제를 실사하기 위한 법제상의 조치 및 정비를 하고, 또한 유엔 COPUOS에서 채택된 우주의 평화적 탐사와 이용에 관한 국내입법시 고려 사항에 따라 법제 정비를 해야 할 것이다. 둘째, 우주손해배상책임제도의 개선이다. 이를 위해 우주물체의 공동발사 및 위탁발사의 경우 손해배상책임 및 구상권에 관한 규정을 신설하고, 또한 우주물체 발사자의 책임보험 가입의무를 보다 상세히 규정해야 할 것이다. 셋째, 우주환경 보전정책의 수립이다. 이를 위해 우주개발에 있어서 환경의 배려 및 보전정책을 강구하고, 또한 우주쓰레기 경감을 위한 규범을 채택해야 할 것이다. 넷째, 우주활동 관련 국제협력의 증진이다. 이를 위해 우주의 탐사와 이용에 있어 국가의 국제협력 의무를 준수해야하고, 또한 우주 국제협력을 통해 우주개발 역량을 확보하여 우주 선진국으로 진입해야 할 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.134-141
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• 2020

원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.