• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.721-723
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• 2000

국내 과학관측 로켓(Korea Sounding Rocket-III; 이하 KSR-III) 발사통제 시스템 개발 중 로켓 임무 달성에 필요한 시스템 구성과 제작에 대한 전반적인 설계내용을 기술하였다. 로켓 임무와 설계 요구 조건에 의해 각 통제 콘솔과 발사 상황판은 설계되었고 현재 제작 중에 있으며. 향후 KSR-III 발사시험 시 활용 할 계획이다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.155-169
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• 2004

발사체나 재돌입 비행체는 대기 중을 높은 Mach 수로 비행함으로써 그 표면이 공력가열 현상에 의한 초고온 환경에 노출되게 된다. 이러한 공력가열로부터 발사체 자체나 탑재체를 보호하기 위해서는 물체 표면에 가해지는 열적 부하(Thermal Load)를 정확히 예측하고 필요한 곳에는 적절한 단열 처리를 해 주어야만 한다. 그러나 탑재체의 중량을 최대한 늘리기 위해서는 지나친 단열재의 추가를 막을 수 있도록 엄밀한 열 해석 및 시험이 수행 되어야 할 것이며, 최종적으로 공력가열 시험에 의해서 필요한 단열재의 양이 결정된다. 본 연구에서는 KSR(Korea Sounding Rocket) 시리즈의 개발을 위해 사용되어 왔던 공력가열 시험설비(ATSF, Aerodynamic Thermal Simulation Facility)를 KSLV 시리즈의 개발에 적합하도록 사양 향상(Upgrade) 시키기 위한 설계를 위해 고려해야할 사항이 무엇인지 살펴보았다. 먼저 설비의 필요성 및 그 한계에 대하여 고찰하였으며, KSLV 개발을 위해서는 어떤 기능을 갖추어야 할지를 고려하였다. 마지막으로 필요한 장비의 사양을 대략적으로 제안하였으며, 이는 앞으로 수행될 상세 설계 및 제작/설치의 밑바탕이 될 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.311-318
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• 2004

PCM/FM과 같은 디지털 변조 방식의 텔레메트리 시스템에 있어서 비트 에러율(BER)을 최소화하여 수신된 신호의 품질을 향상시키기 위해서는 충분히 안정된 신호마진을 갖도록 회선설계가 이루어져야 한다. 특히 고속으로 이동하는 비행체의 경우에는 비행체 자세에 따른 송수신 안테나 사이의 안테나 이득패턴의 변화와 비행거리에 따른 손실이 동반되어지며 이로 인해서 회선상의 요동이 발생된다. 본 논문에서는 2002년 11월에 한국항공 우주연구원에서 시험 발사되었던 국내 최초 액체로켓 KSR-III의 비행시험 중에 S-대역 지상국에서 측정된 텔레메트리 신호의 신호대잡음비(SNR) 변화와 로켓의 비행 궤적 및 롤, 피치, 요 등의 자세변화를 고려하여 시뮬레이션으로 계산된 결과를 비교 분석하였으며 이를 통해 회선마진의 변화가 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 또한, 탑재 안테나 개수가 1개인 경우와 롤 변화가 없는 가상의 비행 상황에 대해서 시뮬레이션을 수행하여 회선 변화를 예측할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.317-328
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• 2000

The solar wind contributes to the formation of unique space environment called the Earth's magnetosphere by various interactions with the Earth's magnetic field. Thus the solar-terrestrial environment affects the Earth's magnetic field, which can be observed with an instrument for the magnetic field measurement, the magnetometer usually mounted on the rocket and the satellite and based on the ground observatory. The magnetometer is a useful instrument for the spacecraft attitude control as well as the Earth's magnetic field measurements for the spacecraft purpose. In this paper, we present the preliminary design and test results of the two onboard magnetometers of KARI's (Korea Aerospace Research Institute) sounding rocket, KSR-3, which will be launched four times during the period of 2001-02. The KSR-3 magnetometers consist of the fluxgate magnetometer, MAG/AIM (Attitude Information Magnetometer) for acquiring the rocket flight attitude information, and of the search-coil magnetometer, MAG/SIM (Scientific Investigation Magnetometer) for the observation of the Earth's magnetic field fluctuations. With the MAG/AIM, the 3-axis attitude information can be acquired by the comparison of the resulting dc magnetic vector field with the IGRF (International Geomagnetic Reference Field). The Earth's magnetic field fluctuations ranging from 10 to 1,000 Hz can also be observed with the MAG/SIM measurement.

• 천문학회지
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• 제34권1호
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• pp.35-40
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• 2001

For the planned experiments of Korea Sounding Rocket-III (KSR-III), we have constructed a model of MUV dayglow in the mid-latitude. The model computes relative intensities of individual emission lines in the Vegard-Kaplan and 2PG band systems of $N_2$ in the wavelength range of 2500-3500${\AA}$. In addition to the emission lines, solar scattered continuum was computed by an extended LOWTRAN7 code, in which we have included solar scattering in altitudes higher than 100 km by using MSIS90 thermosphere model. Ratios among vibrational bands of VK and 2PG system, were computed from the observed MUV dayglow spectra of Cleary et al. (1995). The model provides MUV dayglow intensitiy profiles with a wavelength resolution of 3.13${\AA}$ as a function of altitude. The computed intensity profiles have been utilized in designing the KSR-III airglow photometers.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제2권2호
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• pp.1-18
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• 2001

A numerical technique for simulating the separation dynamics of strap-on boosters jettisoned in the dense atmosphere is presented. Six degree of freedom rigid body equations of motion are integrated into the three-dimensional unsteady Navier-Stokes solution procedure to determine the dynamic motions of strap-ons. An automated Chimera overlaid grid technique is introduced to achieve maximum efficiency for multi-body dynamic motion and a domain division technique is implemented in order to reduce the computational cost required to find interpolation points in the Chimera grids. The flow solver is validated by comparing the computed results around the Titan IV launch vehicle with experimental data. The complete analysis process is then applied to the. H-II launch vehicle, the central rocket in japans space program, the CZ-3C launch vehicle developed in China and the KSR-III, a three-stage sounding rocket being developed in Korea. From the analyses, separation trajectories of strap-on boosters are predicted and aerodynamic characteristics around the vehicles at every time interval are examined. In addition, separation-impulse devices generally introduced for safe separation of strap-ons are properly modeled in the present paper and the jettisoning force requirements are examined quantitatively.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.151-156
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• 2003

액체 로켓엔진시스템은 연료공급방식에 따라 가압식과 터보펌프식으로 나눌 수 있으며, KSR-III 과학로켓에서는 가압식 액체 로켓엔진을 사용하였으나, 현 시점에서 우주발사체 1단으로 가압식 액체로켓엔진을 사용하기에는 극복해야할 기술적 과제가 많으며, 가압식 액체로켓 기술의 한계로 인해 터보펌프식 액체 로켓엔진 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 터보펌프식 액체로켓 엔진시스템의 기본적 특성을 검토하기 위하여 국내 액체로켓 엔진의 차세대 추진제 조합으로 주목받고 있는 케로신(Kerosene)-액체산소(LOX)와 메탄(Methane)-액체산소 추진제에 대한 분석을 수행하였다. 또한 터보펌프식 액체로켓 엔진시스템의 기본적 특성을 검토하기 위해 직접 궤도 및 전이 궤도를 거쳐 위성을 투입하는 발사체 사이징 안을 각각 고려하여 분석하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.83-86
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• 2007

Turbulent flow analysis is conducted around the multi-stage launch vehicle including base region and detachment motion of strap-on boosters due to resultant aerodynamic forces and gravity is simulated. Aerodynamic solution procedure is coupled with rigid body dynamics for the prediction of separation behavior. An overset mesh technique is adopted to achieve maximum efficiency in simulating relative motion of bodies and various turbulence models are implemented on the flow solver to predict the aerodynamic forces accurately. At first, some preliminary studies are conducted to show the importance of base flow for the exact prediction of detachment motion and to find the most suitable turbulence model for the simulation of launch vehicle configurations. And then, developed solver is applied to the simulation of KSR-III, a three-stage sounding rocket researched in Korea. From the analyses, after-body flow field strongly affects the separation motions of strap-on boosters. Negative pitching moment at initial stage is gradually recovered and a strap-on finally results in a safe separation, while fore-body analysis shows collision phenomena between core rocket and booster. And a slight variation of motion is observed from the comparison between inviscid and turbulent analyses. Change of separation trajectory based on viscous effects is just a few percent and therefore, inviscid analysis is sufficient for the simulation of separation motion if the study is focused only on the movement of strap-ons.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.113-122
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• 2002

KSR-III 로켓의 자세제어 시스템 모델링과 최적 벤딩 필터 설계가 이루어졌다. 모델링에는 로켓 강체 동역학, 공력, 슬로싱, 구조적 벤딩, 구동기 동역학, 센서 동역학, 그리고 탑재 컴퓨터 특성이 고려되었다. 시간의 변화에 따른 자세제어 시스템 파라미터들의 변화를 보상하기 위하여 이득 스케쥴링 기법이 사용되었다. 벤딩 모드를 안정화시키기 위한 필터가 매개변수 최적화 방법을 이용하여 설계되었다. 설계된 자세제어 시스템은 주파수 영역에서 요구되는 이득 및 위상 안정성 여유를 가지게 되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.44-53
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• 2003

KSR-III의 추진시스템 종합성능시험과 단인증시험을 위한 수직형 연소시험시설이 구축되었다. 이러한 시험은 발사체에 준하는 단품을 사용하는 시험으로, 상대적으로 낮은 수준의 안전율 하에서 시험이 진행되게 된다. 이에 연소시험 안전대책의 하나로 엔진부에 대한 비상정지 시스템이 검토되었으며, 정확하고 빠른 판단을 위하여 연소실 압력과 가속도신호를 사용하는 비상정지 시스템이 구축되었다. 이러한 측정변수를 통하여 점화지연 및 실패, 소화, 추진제 공급상태, 불안정 연소, 구조물 과도진동 등을 감시할 수 있었으며, 이상 상황인지 후 빠르게 시험을 중단할 수 있었다. 이처럼 빠른 판단과 후속조치로 시험의 안전을 확보할 수 있었으며, 목적한 개발시험을 안전하게 마칠 수 있었다.