• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권3호
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• pp.263-278
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• 2022

The time-varying structural reliability of an aeroelastic launch vehicle subjected to stochastic parameters is investigated. The launch vehicle structure is under the combined action of several stochastic loads that include aerodynamics, thrust as well as internal combustion pressure. The launch vehicle's main body structural flexibility is modeled via the normal mode shapes of a free-free Euler beam, where the aerodynamic loadings on the vehicle are due to force on each incremental section of the vehicle. The rigid and elastic coupled nonlinear equations of motion are derived following the Lagrangian approach that results in a complete aeroelastic simulation for the prediction of the instantaneous launch vehicle rigid-body motion as well as the body elastic deformations. Reliability analysis has been performed based on two distinct limit state functions, defined as the maximum launch vehicle tip elastic deformation and also the maximum allowable stress occurring along the launch vehicle total length. In this fashion, the time-dependent reliability problem can be converted into an equivalent time-invariant reliability problem. Subsequently, the first-order reliability method, as well as the Monte Carlo simulation schemes, are employed to determine and verify the aeroelastic launch vehicle dynamic failure probability for a given flight time.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권7호
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• pp.537-546
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• 2020

우주발사체 개발과정에서 설계와 프로세스의 성능지표로 활용되는 신뢰도는 발사 성공률로 유효성이 확인되고, 반복된 발사를 통해 수집된 데이터는 신뢰도 관리를 위하여 피드백 되어야 한다. 본 논문에서는 전 세계 우주발사체의 발사 이력을 조사하여 발사체 모델이나 발사 운용을 통한 기술 성숙도에 따른 발사 성공률을 비교 분석하였고, 사전정보를 반영한 사전확률분포에 발사를 통해 관측된 데이터를 업데이트하는 베이지안 기법을 적용하여 다음 발사에서 예상되는 성공률을 추정하였다. 여러 유형의 사전확률분포를 사용하여 추정한 발사 성공률과 전통적인 통계 기법을 통해 산출한 성공률을 비교 분석하여 적절한 사전분포를 설정하는 방안을 검토하였고, 베이지안 기법을 적용하여 미래의 발사 성공률을 예측하기 위해 고려할 사항들을 제시하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.46.3-46.3
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• 2009

The SAR (Synthetic Aperture Radar) satellite has the advantage of implementing the imaging mission even though it is night time, cloudy weather, and all weather conditions, which is different from the satellite with the optical payload. This is the reason why the SAR satellite comes into the spotlight in the observation satellite field. The Korea Aerospace Research Institute (KARI) has been developing the first Korean SAR satellite and is currently integrating and testing the Flight Model. For the launch vehicle service, KARI finalized the selection of the launch vehicle service provider and finished Critical Design Review (CDR) of the interface between the bus and the launch vehicle. KARI and launch vehicle service provider also finished the test of the telemetry interface between the bus and the launch vehicle. The test of the telemetry interface has the purpose of checking the interface of the telemetry which is the SOH(State-of-Health) of the satellite in an early launch stage. For this test, KARI has finished the development of the spacecraft simulator which is composed of the bus simulator to generate the analog telemetry and the launch vehicle simulator to gather the telemetry. In this research, the result of the hardware implementation and the software implementation for the spacecraft simulator were described. Finally the results of the launch vehicle telemetry MUX test which were performed at the launch vehicle provider's design office by using the spacecraft simulator were summarized. It is expected that this simulator will be used in the next test after the manufacture of the launch vehicle.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1006-1010
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• 2017

본 논문은 발사체의 지상대기 및 운용 중 격실 내부의 열제어 및 화재/폭발 방지를 위해서 적용되는 열제어/화재안전계에 대한 설계 및 시험에 대해서 기술한다. 고려된 시스템은 한국형발사체 개발의 일환으로 진행되고 있는 시험발사체의 열제어/화재안전 시스템으로 이 시스템은 나로호의 경험을 토대로 고압 시스템을 적용한다. 고압 및 저압 시스템의 선정은 발사대의 가스공급 설비 및 발사체의 특성을 고려해서 선정하며 이에 따라 시스템의 구성도 달라진다. 결과적으로 개발된 시스템은 시험을 통해서 초기의 설계 조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있음이 확인되었으며, 이러한 시스템은 한국형발사체의 개발에 그대로 확장되어 적용될 예정이다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.80-88
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• 2018

한국형 발사체 지상고정 장치는 발사체 이륙시 엔진 최대 추력에서 고정을 해제 한다. 고정력을 일시에 제거하면 추진체가 탱크 내부에서 상하로 진동하는 Ka Doing a Doing a Doing Mode를 유발할 수 있으므로, 점진적으로 고정력을 제거하는 기능이 필요하다. 본 연구에서는 이를 만족하기 위해 축압기 및 파이로 밸브로 유압구동기를 작동하고 구동기내 오리피스로 속도를 제어하는 지상고정장치 유압시스템의 작동 시험을 수행하였다. 주요 설계변수 변화 의한 유압구동기 운동속도의 영향을 분석하여 이를 바탕으로 구동기 요구속도를 만족시킬 수 있는 유압구동기 설계값들을 도출하였다. 이를 통하여 최대추력에서 동작할 수 있는 발사체 지상고정 장치의 개발을 위한 공학적 기반을 마련하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.1-9
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• 2019

최근 위성발사체 시장에서 발사가격은 상당한 수준으로 낮아지고 있다. 이것은 약 10년전부터 발사 시장에 SpaceX 등의 민간기업이 진입하면서 소수 기업의 독점체제가 민간을 포함한 경쟁체제로 변하였고, 민간기업의 기술 및 경영 효율화가 적극적으로 도입되고 있기 때문이다. 또한 SpaceX는 2016년에 위성발사체 1단의 회수에 성공함으로써 재사용발사체의 서막을 열었고, 향후 재사용발사체를 활용하여 위성발사 가격을 획기적으로 낮추겠다고 공언하고 있다. 본 연구에서는 어떤 한 위성을 LEO 궤도에 올리기 위하여 필요한 총 발사비용을 계산하고, 3가지 경우의 임무중량에 대하여 각각의 발사비용을 비교하여 재사용발사체의 비용 효용성에 미치는 임무중량의 영향에 대하여 알아본다. 발사비용은 개발비용, 제작비용, 재사용비용, 운용비용, 고정비용 및 보험비용으로 구분하여 계산하며, 각 계산에 사용된 비용추정관계식은 TRNSCOST 등의 비용계산모델을 활용하여 사용하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.267-272
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• 2021

한미 미사일 지침 종료를 계기로 공중, 해상기반의 다양한 플랫폼에 의한 우주발사체 개발 가능성이 열렸다. 특히, 공중기반 우주발사체는 지상기반 우주발사체 대비 다양한 궤도 운용, 적시적인 위성발사 등 한반도의 지리적 위치를 고려할 때 필수적인 우주전력투사 능력이다. 또한, 지상기반 발사체 대비 비용절감 효과가 크고, 항공기의 고도, 속도의 이점으로 발사할 수 있어 에너지 이득의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 한반도의 전략적 환경하에서 공중기반 우주발사체의 필요성을 명확히 제시하고, 다양한 공중발사체에 대한 기술동향 분석을 통해서 현재의 우리나라 상황에서 가장 효율적으로 공중기반 우주발사체 능력을 확보할 수 있는 3가지 방안을 제시한다.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.129-141
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• 2014

미국 NASA는 자국 우주발사시스템 분야 인력양성을 위해 대학생 대상의 로켓 경진대회를 2006년부터 매년 개최하고 있다. 본 논문은 교육 프로젝트 일환으로 미국 젊은이들에게 우주 임무에 필요한 과학, 기술, 공학, 수학(STEM) 분야에 관심을 고취시키기 위한 NASA 주관 대학생 로켓 경진대회인 NASA Student Launch에 대한 의미와 운영 방식에 대한 분석을 한다. 아울러 국내 대학생 로켓 경진대회 활동을 간략히 소개한다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제4권2호
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• pp.105-119
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• 2004

Reliability program is essential to the development of space systems like launch vehicles and satellites, as they are non-repairable after launch and the failure of a launch vehicle resulted in catastrophic consequences for the mission. Foreign advanced space organizations have developed and implemented their own reliability management programs for launch vehicles from the conceptual design stage to the detail processes for the individual components, procedures and test reports. A study on the launch failures and the reliability analysis methods for one-shot devices contained in this paper will contribute to the reliability improvement for Korean launch vehicle and components.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권4호
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• pp.40-46
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• 2021

At launch, satellites are exposed to various types of structural loads, such as quasi-static loads, sinusoidal vibrations, acoustic/random vibrations, and shocks. The launch environment test is aimed at verifying the structural stability of the test object against the launch environment. Various types of launch environments are simulated by simple vibration, acoustic, and shock tests considering possible test conditions in ground. However, the difference between the launch environment and the test environment is one of the causes of excessive testing. To prevent overtesting, a notching technique that adjusts the frequency range and the input load considering the design load is applied. For notching, specific procedures are established considering the satellite development concept, selected launch vehicle, higher system requirements, and test target level. In this study, the notching method, established procedure, and development of a notching toolkit for efficient testing are described.