• 천문학회보
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• 제44권1호
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• pp.55.3-55.3
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• 2019

우리나라 최초의 우주탐사 프로그램인 Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO)는 1년의 임무기간동안 달과 달 주변의 우주환경에 대한 과학탐사 임무를 수행할 예정이다. 이를 위해서 1개에 기술 검증장비와 고해상도 카메라를 포함한 5개의 과학장비를 탑재할 예정이다. 이 중 고해상도 카메라인 LUTI(LUnar Terrain Imager)와 국내에서 개발한 3개의 과학탑재체(KGRS;감마선분광기, KMAG;자기장측정기, PolCam;광시야 편광카메라)가 획득한 과학자료는 일정기간(통상 1년)동안 비공개로 검보정이 이루어진 후 일반에게 공개(Public release)할 예정이다. 이러한 과학자료의 공개와 관리를 위해서 한국항공우주연구원은 KPLO 심우주 지상시스템 내에 과학자료의 공개 및 관리를 위한 KARI Planetary Data System(KPDS)을 개발하고 있다. KPDS는 미국 NASA의 PDS에서 개발하여 유럽, 일본 등에서 이미 행성탐사 과학자료의 표준으로 활용하고 있는 PDS4 표준을 준수하는 과학자료를 제공할 것이다. 본 발표를 통해서 KPDS의 운영개념과 과학자료 관리계획, 그리고 KPDS의 개발현황을 천문학계와 공유하여 KPLO에 의해서 획득된 과학자료가 많은 과학자들이 활용하여 높은 과학적 성과를 낼 수 있기를 기대한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.581-584
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• 2010

한국항공우주연구원에서는 2020년대에 수행하기로 계획되어 있는 달탐사를 준비하기 위해 달 탐사선 및 착륙선 추진시스템의 기본 설계를 진행하고 있으며 추진시스템의 설계 검증 및 추력기의 성능 검증을 위한 착륙 시험 계획을 진행하고 있다. 올해는 그 첫 단계로 추진시스템의 개념 설계가 이루어졌으며 지상 시험을 수행하기 위한 200N급 단일추진제 추력기의 설계가 이루어졌다. 본 논문에서는 추진계 설계를 위한 trade-off 연구 결과와 추진계 및 추력기의 기본 설계에 대해 소개할 예정이다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.102-109
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• 2015

In Korea, Lunar exploration program has been prepared with the aim of launching in the 2020's. As a part of it, a lunar lander demonstrator was developed, which was the model for verifying the system such as structure, propulsion, and control system, before launching into the deep space. This paper deals with the path tracking performance of the lunar lander demonstrator with respect to the thruster controller based on Pulse Width Pulse Frequency Modulator (PWPFM) and Pulse Width Modulator (PWM). First, we derived equations of motion, considering the allocation of the thrusters, and designed the path tracking controller based on Euler angle. The signal generated from the path tracking controller is continuous, so PWPFM and PWM modulator are adopted for generating ON/OFF signal. Finally, MATLAB simulation is performed for evaluating the path tracking ability. We compared the path tracking performances of PWPFM and PWM based thrust controller, using performance measures such as the total impulse and the position error with respect to the desired path.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.839-856
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• 2022

우주 개발 경쟁은 지난 10년간 가속되어 왔으며, 많은 우주국들은 달 지상 탐사 및 유인 탐사를 목표로 연구를 수행 중에 있다. 장기적이고 지속 가능한 우주 탐사를 위하여 달에 유인기지와 기반 시설을 구축하고자 하는 계획이 전 세계에서 추진되고 있다. 하지만 건설에 필요한 재료를 지구로부터 운송하기 위해서는 천문학적인 비용이 소요된다. 따라서 달 현지의 자원을 활용하여 건설 재료를 생산하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 그중 하나로 월면토를 소결하는 방안이 제시되었다. 본 논문에서는 대표적인 다섯 가지 소결 기술들인 일반 소결, 태양열 소결, 스파크 플라즈마 소결, 레이저 소결, 마이크로파 소결 기술을 소개하고 향후 필요로 되는 연구 과제에 대해 논의한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제15권6호
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• pp.1472-1488
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• 2019

Critical elements in the China's Lunar Exploration reside in that the lunar rover travels over the surrounding undetermined environment and it conducts scientific exploration under the ground control via teleoperation system. Such an interplanetary transportation mission teleoperation system belongs to the ground application system in deep space mission, which performs terrain reconstruction, visual positioning, path planning, and rover motion control by receiving telemetry data. It plays a vital role in the whole lunar exploration operation and its so-called trustworthy evidence must be assessed before and during its implementation. Taking ISO standards and China's national military standards as trustworthy evidence source, the net assessment model and net assessment method of teleoperation system are established in this paper. The multi-dimensional net assessment model covering the life cycle of software is defined by extracting the trustworthy evidences from trustworthy evidence source. The qualitative decisions are converted to quantitative weights through the net assessment method (NAM) combined with fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) and entropy weight method (EWM) to determine the weight of the evidence elements in the net assessment model. The paper employs the teleoperation system for interplanetary transportation as a case study. The experimental result drawn shows the validity and rationality of net assessment model and method. In the final part of this paper, the untrustworthy elements of the teleoperation system are discovered and an improvement scheme is established upon the "net result". The work completed in this paper has been applied in the development of the teleoperation system of China's Chang'e-3 (CE-3) "Jade Rabbit-1" and Chang'e-4 (CE-4) "Jade Rabbit-2" rover successfully. Besides, it will be implemented in China's Chang'e-5 (CE-5) mission in 2019. What's more, it will be promoted in the Mars exploration mission in 2020. Therefore it is valuable to the development process improvement of aerospace information system.

• 항공우주산업기술동향
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• 제8권1호
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• pp.62-76
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• 2010

본 논문에서는 최근에 다른 나라에서 진행된 무인 달 착륙선의 설계에 대한 사례 조사를 수행하고 이를 통하여 무인 달 착륙선의 설계 동향을 파악하였다. 무인 달 착륙선으로는 일본의 SELENE-2, 유럽의 LEDA와 MoonNEXT, 미국의 모듈형 소형 우주선을 이용한 달 탐사, 그리고 미국이 제안한 국제 달 탐사 네트워크의 미국 노드인 Anchor Nodes의 임무 수행을 위하여 설계된 달 착륙선 등을 조사의 대상으로 하였다. 각 조사 대상의 착륙선에 대하여 임무 요구 조건을 확인하고, 임무 설계의 내용을 조사하였다. 또한 달 표면에 안전하게 착륙하기 위한 유도제어의 방법, 센서의 구성, 임무 요구 사양을 만족하기 위하여 선정한 센서 및 구동기의 성능 사양 등을 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.437-444
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• 2020

달 로버의 광학 카메라는 로버의 주행정보와 탐사 지역의 3차원 지형정보를 제공한다. 하지만 대기가 없는 달은 단조로운 지형과 어두운 색조의 토양으로 구성되며, 달의 혹독한 환경에서 로버는 낮은 데이터 저장 용량과 연산 성능을 가진다. 따라서 로버의 안전한 주행과 성공적인 달 탐사를 위해서는 달의 지형 및 환경 특성에 강인한 특징점 검출 및 정합 기법 사용이 검토되어야 한다. 본 연구에서는 달 탐사 로버가 취득한 지형 영상을 대상으로 SIFT, SURF, BRISK, ORB, AKAZE들의 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과 SIFT와 AKAZE가 달 지형 특성에 강인한 성능을 보여 주었다. AKAZE는 SIFT에 비해 적은 개수의 영상 정합점들을 검출하였으나, 높은 정확도를 가지며 가장 빠르게 영상 정합점들을 검출하였다. 따라서 정확하고 신속한 연산이 필요한 로버 주행 정보 생성에 적합하다. SIFT는 가장 무거운 연산 속도를 보이나, 가장 많은 영상 정합점들을 안정적으로 검출하였다. 달 탐사 로버는 주기적으로 지형 영상을 지구로 전송한다. 따라서 많은 양의 지형 영상을 처리할 수 있는 지구에서 3차원 지형도 구축을 위해 사용하는 것이 적합하다. 본 연구 결과는 향후 달 탐사 로버에서 특징점 검출 기법들의 활용을 위한 가이드라인을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 천문학회지
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• 제56권2호
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• pp.293-299
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• 2023

The Wide-Angle Polarimetric Camera (PolCam) is installed on the Korea's lunar orbiter, Danuri, which launched on August 5, 2022. The mission objectives of PolCam are to construct photometric maps at a wavelength of 336 nm and polarization maps at 461 and 748 nm, with a phase angle range of 0°-135° and a spatial resolution of less than 100 m. PolCam is an imager using the push-broom method and has two cameras, Cam 1 and Cam 2, with a viewing angle of 45° to the right and left of the spacecraft's direction of orbit. We conducted performance tests in a laboratory setting before installing PolCam's flight model on the spacecraft. We analyzed the CCD's dark current, flat-field frame, spot size, and light flux. The dark current was obtained during thermal / vacuum test with various temperatures and the flat-field frame data was also obtained with an integrating sphere and tungsten light bulb. We describe the calibration method and results in this study.

• 우주기술과 응용
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• 제1권3호
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• pp.375-395
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• 2021

우리나라는 2022년 8월 시험용 달 궤도선을 처음으로 달에 보낼 계획이다. 그리고 제3차 우주개발 진흥 기본계획을 통해서 밝힌 바에 따르면 이후 2030년 이전까지는 달 착륙선을 달에 보낸다는 계획이다. 달 착륙지역 선정에는 착륙선의 임무에 따라 적합한 착륙 지역이 달라질 수 있으며, 따라서 성공적인 달 탐사임무 설계를 위해서는 달 착륙지역에 대한 사전 연구가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 2018년 NASA 워크숍에서 제안한 주요 달 착륙 후보지역에 대한 자료를 바탕으로 NASA의 MoonTrek을 이용하여 14개 제안 지역중 주요 지역의 특성을 분석하였다. 그리고 이런 지역이 향후 어떠한 달 착륙 임무에 적합한지 알아보았다. 또한 최근 달 착륙 국가들의 달 착륙 지역과 아르테미스(Artemis) 계획을 통해 달 남극의 중요성에 대해서도 알아 보았다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.313-324
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• 2017

미래 인류의 달 기지 설치 후보인 달 용암 동굴은 지형 카메라의 관측 자료를 통해 탐사가 수행되었지만 이는 달 용암 동굴의 존재에 대한 확실한 증거를 제시하지 못한다. 본 연구에서는 지표 투과가 가능한 High Frequency (HF) 레이더의 달 관측 자료를 이용하여 달 용암 동굴 탐사를 시도하였다. 이를 위해 일본 달 탐사선 Kaguya의 Lunar Radar Sounder (LRS)의 관측 자료에서 LRS에서 가장 강한 반사파 펄스가 나발생되는 지점까지의 거리인 LRS 표면 레인지가 추출되었다. 달 용암 동굴은 얕은 지하에 분포하고 LRS의 거리 분해능은 얕은 지하에 있는 목표물의 반사파와 표면 반사파는 분리 할 수 없다. 이로 인하여 달 얕은 지하에 구조물이 있는 경우 일반적인 달 표면의 위치가 실제 달 표면과 다르게 나타난다. 이에 따라 LRS 펄스의 낮은 거리 분해능을 이용하여 LRS 표면 레인지로부터 얕은 지하에 존재하는 달 용암 동굴 검출이 가능하다. LRS 표면 레인지에서 Kaguya의 궤도 고도를 제하면 달 표면 고도가 나타나고 이를 달 지형 고도를 나타내는 Kaguya Digital Terrain Model (DTM) 데이터로부터 도출된 DTM 평균 지형 고도와 비교 분석하여 달 용암 동굴을 검출한다. 이러한 분석 방법을 Rima Galilaei의 북쪽에 위치한 달 용암 동굴 후보지에 적용하여 LRS 지형 고도 값과 DTM 평균 지형 고도 값의 차이를 발견하였고 검출된 차이가 천부 지하에 존재하는 달 용암 동굴의 반사파로 인하여 생긴 것으로 추정하였다.