• 한국지반공학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.125-134
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• 2022

세계 우주 기관들로 조직된 국제 우주탐사 협력 그룹이 발간하는 글로벌 우주탐사 로드맵에서는 미래 달 탐사 방향과 달 자원 활용을 위한 거주 계획을 반영하는 등 달은 심우주 탐사를 위한 전초기지로 주목받고 있다. 따라서 달 행성 지반 환경 재현 인프라 기술은 미래 달 지상 탐사를 위해 필요한 다양한 장비들의 성능검증에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 달 착륙 및 기지 건설 후보지인 달 남극 영구음영지역의 고진공 및 극저온 지상 환경을 재현하고자 하였다. 현재까지 달 지상 환경 재현을 위한 효율적 장비 운용 프로세스는 제시되지 못한 실정으로, 본 연구에서는 파일럿 지반열진공챔버에 인공월면 지반을 조성한 뒤 다양한 진공 환경에 대해 일방향 지반냉각 실험을 진행하고 이를 평가하였다. 냉각효율 및 장비 안정성 측면에서 가장 유리한 진공 환경은 30-80 mbar인 것으로 파악되었으나, 고진공 환경에서 얼음이 승화되지 않기 위한 극저온의 온도를 구현하기 위해서는 주변부 냉각이 추가적으로 요구되었다. 이를 위해 본 연구에서는 동결비 개념을 적용해 효율적인 주변부 냉각 가동 시점을 제안하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권2호
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• pp.30-34
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• 2017

본 고찰은 위성시스템을 구성하는 본체, 고해상도 카메라로 대표되는 주탑재체 및 과학임무용으로 사용되는 과학 목적 및 기술검증용 탑재체 중 본체와 주탑재체를 제외한 탑재체에 대한 제품보증 방안에 관한 것이다. 현재까지 우리나라는 위성 개발 프로그램을 통해 위성 본체 및 주탑재체에 대한 제품보증을 성공적으로 수행하여 왔다고 할 수 있다. 다만, 모든 위성 개발 프로그램에서 개발예산과 기간에 제한이 있음을 고려할 때, 본체나 주탑재체와 비교시 그 중요도가 상대적으로 낮다고 할 수 있는 과학 및 기술검증용 탑재체에 대한 적정한 제품보증 수준을 결정하는 것은 매우 중요하다. 본 고찰은 이러한 관점에서 과학 및 기술검증용 탑재체에 대한 제품보증 방향을 모색하기 위한 것이다.

• 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.

• 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.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권1호
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• pp.49-55
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• 2015

This paper deals with dynamic modeling and controller design of a future Korean lunar module planned to be launched 2020's in Korea. For dynamic modeling of the lunar module, we first assume the lunar module as a rigid body. And we derive equations of motion for the lunar module by considering allocation of main thrusters and reaction thrusters. With the equation of motion, we design the controller based on the quaternion. A Pulse Width Pulse Frequency modulator(PWPFM) is selected for generating on/off signal. Finally, we construct a 2-phase descent mode including initial guidance mode, terminal guidance mode. The MATLAB simulation is performed for evaluating the descent ability and final landing velocity. The dynamic modeling and descent simulation of the lunar module in this paper could be applied for developing the future work of the Korean lunar exploration program.

• 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.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.37.4-38
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• 2008

Recently, statement of Intent for ILN has been signed by 9 countries including Korea, initiated March of this year by NASA which invited countries having lunar exploration plans. Concept of ILN is placing several core set of instrumentation on the Moon, in order to maximize scientific return to all of the participants. Network measurements from various nodes on lunar surface is essential for understanding internal structure of the Moon and environment around the Moon. Currently, Core Instrument Working Group is discussing the scientific interests and instrumentation among participated countries. Korea also is looking over various ways to participate ILN. We will introduce the progress and possible lunar science of ILN and will discuss the science mission objectives.

• 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.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제4권3호
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• pp.6-16
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• 2010

After the first successful Apollo program, many countries around the world launched their own programs for exploring the moon. This paper surveys various navigation and attitude control systems of several past lunar exploration programs for the purpose of preparing a program for the first Korean lunar probe. For this first we investigate successful programs by introducing the sensors and actuators used for these programs, particularly focusing on those of Clementine and SMART-1 of USA and EU, respectively. Then based on the study, we suggest the necessary components of navigation and attitude control systems suitable for our lunar probe program.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제31권3호
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• pp.247-264
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• 2014

In this paper, a brief but essential development strategy for the lunar orbit determination system is discussed to prepare for the future Korea's lunar missions. Prior to the discussion of this preliminary development strategy, technical models of foreign agencies for the lunar orbit determination system, tracking networks to measure the orbit, and collaborative efforts to verify system performance are reviewed in detail with a short summary of their lunar mission history. Covered foreign agencies are European Space Agency, Japan Aerospace Exploration Agency, Indian Space Research Organization and China National Space Administration. Based on the lessons from their experiences, the preliminary development strategy for Korea's future lunar orbit determination system is discussed with regard to the core technical issues of dynamic modeling, numerical integration, measurement modeling, estimation method, measurement system as well as appropriate data formatting for the interoperability among foreign agencies. Although only the preliminary development strategy has been discussed through this work, the proposed strategy will aid the Korean astronautical society while on the development phase of the future Korea's own lunar orbit determination system. Also, it is expected that further detailed system requirements or technical development strategies could be designed or established based on the current discussions.