• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.35-40
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• 2016

중간경로수정기동은 발사체 분리벡터를 보정하기 위해 필요하다. 직접전이궤적의 경우에는 약 3~4회의 중간경로수정 기동이 요구되었다. 그러나 위상전이궤적의 직접전이궤적에 비해 전이궤적이 길기 때문에 중간경로수정기동의 전략이 달라진다. 위상전이궤적을 이용하는 궤도선은 지구를 여러 번 돌기 때문에 근지점 및 원지점 등 발사체 투입오차를 보정하기 위한 좋은 지점을 여러 번 만나게 된다. 발사체 분리 오차가 크다 하더라도 중간경로수정기동의 전략이 좋으면 적은양의 보정 기동으로도 큰 오차를 보정할 수 있다. 본 논문은 높은 발사체 투입오차를 보정하기 위한 위상전이궤적의 절차와 전략을 기술한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.877-888
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• 2022

최근 루나 게이트웨이의 선구자 임무인 CAPSTONE이 NRHO에서 통신 및 항법 기술 시연을 위해 소형발사체로 발사됨에 따라 전용 소형발사체와 소형위성을 이용하여 심우주 임무를 가능하게 한 이번 행사가 큰 주목을 받았다. 본 연구에서는 소형발사체 이중발사 운영개념이 소개하고, 달, 화성 및 소행성 탐사를 위한 새로운 개념의 가능성을 검토했다. 단독발사로 달 저궤도 임무에 약 247 kg을, 이중발사로 화성 및 소행성 아포피스와 같은 목적지에 각각 215 kg 및 183 kg을 수송할 수 있는 것으로 나타났다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제6권2호
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• pp.80-85
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• 2018

In the 1990s, South Korea recently launched Space Development and is pushing for a step toward Space. In the Space Launch Vehicle field, the development of Practical satellite type Launch Vehicle (Korea Space Launch Vehicle II) has progressed to the stage of proprietary development, and in the field of Satellite development, they also have a great deal of competitiveness. This study will be a shortcut to rediscovering our potential and looking for breakthroughs by reviewing and re-examining the effects of past Space development.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제41권1호
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• pp.43-60
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• 2024

Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) is South Korea's first space exploration mission, developed by the Korea Aerospace Research Institute. It aims to develop technologies for lunar exploration, explore lunar science, and test new technologies. KPLO was launched on August 5, 2022, by a Falcon-9 launch vehicle from cape canaveral space force station (CCSFS) in the United States and placed on a ballistic lunar transfer (BLT) trajectory. A total of four trajectory correction maneuvers were performed during the approximately 4.5-month trans-lunar cruise phase to reach the Moon. Starting with the first lunar orbit insertion (LOI) maneuver on December 16, the spacecraft performed a total of three maneuvers before arriving at the lunar mission orbit, at an altitude of 100 kilometers, on December 27, 2022. After entering lunar orbit, the commissioning phase validated the operation of the mission mode, in which the payload is oriented toward the center of the Moon. After completing about one month of commissioning, normal mission operations began, and each payload successfully performed its planned mission. All of the spacecraft operations that KPLO performs from launch to normal operations were designed through the system operations design process. This includes operations that are automatically initiated post-separation from the launch vehicle, as well as those in lunar transfer orbit and lunar mission orbit. Key operational procedures such as the spacecraft's initial checkout, trajectory correction maneuvers, LOI, and commissioning were developed during the early operation preparation phase. These procedures were executed effectively during both the early and normal operation phases. The successful execution of these operations confirms the robust verification of the system operation.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권8호
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• pp.654-660
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• 2014

본 논문에서는 달 탐사위성을 위한 발사체로 한국형발사체(KSLV-II)와 나로호(KSLV-I)를 이용한 새로운 발사체에 대한 개념 연구를 수행하였다. 달 궤도 진입은 300 km 저고도에서 TLI를 수행해야 하므로 발사체의 목표성능을 한국형발사체와 동일하게 300 km 저고도에 2.6 ton의 물체를 올려놓을 수 있도록 설정하였다. 본 연구에서 제안하는 발사체는 나로호의 1단부와 한국형발사체의 2-3단부를 결합한 형태로서 검증된 발사체를 이용함으로써 기존의 한국형발사체에 비해 개발기간을 단축시킬 수 있고 발사체의 선택의 폭을 ?힐 수 있는 장점이 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권12호
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• pp.950-958
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• 2013

달 궤도선은 한국형발사체(KSLV-II)에 실려 지구 저궤도에 투입된 후, 지상 안테나를 이용한 달 궤도선의 추적데이터 획득 및 궤도결정 과정을 거쳐 적절한 시점에서 TLI(Trans Lunar Injection) 엔진을 점화시켜야 한다. 본 논문은 달 궤도선을 나로우주센터에서 발사하여 달 궤도에 진입하기까지 여러 단계로 나누고 발사 방위각 및 발사창 분석부터 TLI 및 LOI(Lunar Orbit Insertion) 분사 위치에 따른 속도증분(${\Delta}V$) 그리고 가시성 및 식 기간 분석까지 수행하여 직접 전이궤적의 전반적인 특성을 분석하였다. 본 논문은 향후 달 임무 설계 시 관성비행 기간 및 전이기간에 따라 속도증분이 어떻게 변하는지에 대한 전반적인 내용을 파악하는데 도움이 되고, 발사 시각 선정과 연료소모를 줄일 수 있는 파라미터 선정에 도움을 줄 것으로 판단된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권3호
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• pp.123-129
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• 2023

This paper presents an analysis of the trans-lunar trajectory insertion performance of the Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), the first lunar exploration spacecraft of the Republic of Korea. The successful launch conducted on August 4, 2022 (UTC), utilized the SpaceX Falcon 9 rocket from Cape Canaveral Space Force Station. The trans-lunar trajectory insertion performance plays a crucial role in ensuring the overall mission success by directly influencing the spacecraft's onboard fuel consumption. Following separation from the launch vehicle (LV), a comprehensive analysis of the trajectory insertion performance was performed by the KPLO flight dynamics (FD) team. Both orbit parameter message (OPM) and orbit determination (OD) solutions were employed using deep space network (DSN) tracking measurements. As a result, the KPLO was accurately inserted into the ballistic lunar transfer (BLT) trajectory, satisfying all separation requirements at the target interface point (TIP), including launch injection energy per unit mass (C3), right ascension of the injection orbit apoapsis vector (RAV), and declination of the injection orbit apoapsis vector (DAV). The precise BLT trajectory insertion facilitated the smoother operation of the KPLO's remainder mission phase and enabled the utilization of reserved fuel, consequently significantly enhancing the possibilities of an extended mission.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권2호
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• pp.79-88
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• 2023

On Aug. 4, 2022, at 23:08:48 (UTC), the Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), also known as Danuri, was launched using a SpaceX Falcon 9 launch vehicle. Currently, KPLO is successfully conducting its science mission around the Moon. The National Aeronautics and Space Administration (NASA)'s Deep Space Network (DSN) was utilized for the successful flight operation of KPLO. A great deal of joint effort was made between the Korea Aerospace Research Institute (KARI) and NASA DSN team since the beginning of KPLO ground system design for the success of the mission. The efficient utilization and management of NASA DSN in deep space exploration are critical not only for the spacecraft's telemetry and command but also for tracking the flight dynamics (FD) operation. In this work, the top-level DSN interface architecture, detailed workflows, DSN support levels, and practical lessons learned from the joint team's efforts are presented for KPLO's successful FD operation. Due to the significant joint team's efforts, KPLO is currently performing its mission smoothly in the lunar mission orbit. Through KPLO cooperative operation experience with DSN, a more reliable and efficient partnership is expected not only for Korea's own deep space exploration mission but also for the KARI-NASA DSN joint support on other deep space missions in the future.

• 한국추진공학회지
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• 제24권1호
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• pp.17-23
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• 2020

달 탐사에서 발사체 상단은 주로 저궤도에 투입된 탐사선을 38만 km의 거리에 있는 달까지 투입해주는 역할을 한다. 국외의 경우 상단(Upper Stage)은 달 탐사선을 지구-달 전이궤적에 투입 후 탐사선과 분리되고, 달 탐사선은 그 이후 자체 추진제를 이용하여 중간 경로 수정 기동 및 달 궤도 진입을 수행한다. 본 연구는 새롭게 제시되는 소형 액체상단을 기술하였다. 습질량이 총 2.9톤인 액체상단을 이용할 경우 달 탐사선을 지구-달 전이궤적 투입뿐만 아니라 달 궤도 진입까지 수행할 수 있다. 본 연구는 나로 우주센터에서 발사할 경우를 기준으로 허용 가능한 달 탐사선의 질량 범위를 도출하고, 탐사선의 허용 가능한 임무 범위도 다양하게 기술하고자 한다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.52-65
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• 2022

한국은 '22년 하반기 한국형발사체(KSLV-2)는 2차 발사를 통해 최종 성공을 앞두고 있으며, 인공위성개발 능력은 이미 선진국 수준에 도달하였다. 이러한 발사체와 위성 기술 성숙 이후 향후 대한민국의 우주개발은 우주탐사와 우주활용으로, Hardware 기술개발에서 과학기술 임무개발로, 무인우주개발에서 유인우주개발로 패러다임이 전환되어야 한다. 최우선 전략은 국내 우주산업과 관련 국내 산업을 확대하고 고용을 창출하고, 핵심우주기술이 개발되어야 하며, 국민 편익과 안전에 도움이 되는 우주개발이어야 한다. 이를 위해 유인우주개발을 시작해야 하는데, 20년대 글로벌하게 추진될 국제공동 유인 달탐사(Gateway, Artemis)와 '30년대 유인 화성탐사는 한국의 우주산업 외연을 확장시키고 우주기술 수준을 획기적으로 향상시킬 수 있는 절호의 기회이다. 한국의 고유하고 독자적인 과학기술로서 도전적이며 지속적인 임무수행과 Hardware 기여로 참여하는 것이 필요하다. 또한 한국 우주인의 참여는 국민적 관심을 끌고 청소년에 도전정신과 꿈을 심어 줄 수 있으며, 또한 우주선진국으로 진입하는 계기가 되며 국가위상이 높아지는 효과도 기대할 수 있을 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 국제공동 Artemis 계획의 현황과 향후 계획을 상세히 조사·분석하였고, 한국의 참여방안을 제시하였다.