• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.98-106
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• 2018

기술의 발전은 소형화, 집적화, 그리고 경량화를 가능하게 하였고, 기존의 중 대형 인공위성이 수행하던 임무를 소형 인공위성이 대체할 수 있게 하였다. 소형 인공위성의 수요가 증가함에 따라, 소형 인공위성의 정확한 자세 및 위치의 제어를 위한 미소 추력기의 필요성이 대두되고 있다. 레이저 삭마 미소 추력기는 넓은 추력 범위와 낮은 단일 임펄스, 그리고 입사 레이저 에너지 대비 높은 모멘텀을 보여주어, 소형 인공위성의 새로운 추력기 후보로 고려되고 있다. 본 논문에서는 레이저 삭마 미소 추력기의 개요를 설명하고, 최근 연구 동향을 소개한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.753-756
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• 2017

기술의 발전에 따라 소형화, 집적화, 그리고 경량화가 가능해지면서, 기존의 중대형 인공위성이 소형 인공위성으로 대체됨으로써 미소 추력기에 대한 필요성이 대두되었다. 레이저 삭마 미소 추력기는 넓은 추력 운용범위와 낮은 단일 임펄스 추력, 그리고 높은 레이저 출력 대비 에너지 비를 가지고 있어 미소 추력기를 대체할 수 있는 세밀한 추력 제어기로서 떠오르고 있다. 본 논문은 레이저 삭마 미소추력기의 구조, 추진제, 그리고 연구 동향을 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.100-107
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• 2001

Miro propulsion device is a literally very small propulsion system The reason why such a small propulsion system is required is that micro satellites are considered as substitutions for conventional satellites to reduce cost; the fabrication of micro satellites enables us to produce mass production Microrockets have relatively high values of thrust/weight ratio due to the cube law; weight is proportional to volume and thrust is proportional to area. Accordingly, downsizing makes the ratio of thrust/weight ratio high However, conventionally ignorable facts are not negligible any more in small scale systems. for chemical micro rockets, downsizing causes lots of heat loss as surface to volume ratio increases, which results in the destruction of radical ions. For thrusters using plasma, the generation of strong magnetic field for plasma is very difficult. Also, in the aspect of flow dynamics, the effects of drag and viscosity are important parameters in low Re flows. When these problems are solved, micro propulsion systems can be commercialized and result in spin-off effects in many fields.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.41-54
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• 2021

수자원 관리와 수재해 피해 분석 및 예측 등을 위해 원격탐사를 활용한 수체면적을 추정하는 것은 매우 필수적이다. 위성을 활용한 수체탐지는 주로 광학 및 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 센서를 탑재한 대형(무게 1,000kg 이상) 위성을 중심으로 수행되어왔다. 그러나 긴 재방문주기(repeat cycle)로 인해 재난/재해 시 적시 활용이 불가능한 한계가 존재한다. 최근 초소형위성(무게 100kg 미만) 개발이 활발히 이루어짐에 따라 기존 대형위성 중심의 시간해상도 한계를 극복할 수 있는 계기가 되었다. 현재 활발히 운용중인 초소형 SAR 위성은 핀란드의 ICEYE와 미국의 Capella 위성으로, 지구관측을 목적으로 군집(constellation) 형태로 운용되고 있다. 군집화 운용으로 인해 짧은 재방문주기(현재 0.8회/1일) 및 고해상도(Spot(0.5m))를 가지며, SAR센서 탑재로 기상 및 주야 무관하게 관측이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 초소형위성의 운영 현황 및 특징에 대해서 기술하였으며, 초소형 SAR 위성 영상에 최적화된 수체면적 추정기술을 한반도 대청댐 유역에 적용해 보았다. 또한 광학 위성인 Sentinel-2 위성으로부터 생성된 수체를 참조값(reference)으로 하여 초소형위성 2기와 대형위성인 Sentinel-1위성과의 면적, 상관성 분석을 수행하였다. Capella 위성의 경우 가장 적은 면적의 차를 보였으며, 세 영상 모두 높은 상관관계를 나타냄을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통해 초소형 SAR 위성의 낮은 NESZ(Noise Equivalent Sigma Zero)에도 불구하고 수체면적 추정이 가능함을 확인하였으며, 기존 대형 SAR 위성을 활용한 수자원/수재해 감시 활용의 한계를 극복할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권2호
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• pp.125-138
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• 2020

One of the most important steps to consider in utilizing micro-satellites for surveillance or reconnaissance operations is the design of the satellite constellation. The Walker-Delta constellation which is commonly used in designing satellite constellations is not ideal for this operation in which military satellites are required to monitor specific regions continuously in a stable manner. This study aims to discuss the methodology for designing a satellite constellation that is capable of monitoring the fixed region at the fixed time each day by using the Sun synchronous Orbit. The BB(Beach Ball) constellation that we propose outperforms the Walker-Delta constellation in terms of robustness and it holds the merit of being simple in its design, thereby making future expansions more convenient. We expect the BB constellation will have a high applicability as the operational concept of military surveillance satellites is established in the near future.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1641-1644
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• 2005

Magnetic actuation utilizes the mechanic torque that is the result of interaction of the current in a coil with an external magnetic field. A main obstacle is, however, that torques can only be produced perpendicular to the magnetic field. In addition, there is uncertainty in the Earth magnetic field models due to the complicated dynamic nature of the field. Also, the magnetic hardware and the spacecraft can interact, causing both to behave in undesirable ways. This actuation principle has been a topic of research since earliest satellites were launched. Earlier magnetic control has been applied for nutation damping for gravity gradient stabilized satellites, and for velocity decrease for satellites without appendages. The three axes of a micro-satellite can be stabilized by using an electromagnetic actuator which is rigidly mounted on the structure of the satellite. The actuator consists of three mutually-orthogonal air-cored coils on the skin of the satellite. The coils are excited so that the orbital frame magnetic field and body frame magnetic field coincides i.e. to make the Euler angles to zero. This can be done using a Neural Network controller trained by PD controller data and driven by the difference between the orbital and body frame magnetic fields.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.828-833
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• 2011

A reaction wheel assembly(RWA) is the largest disturbance source that can induce high frequency micro-vibration on an optical payload of satellites. To ensure a tight pointing-stability budget of satellites, the RWA disturbance effect on spacecraft should be accurately analyzed and evaluated for whole design phases. For this purpose, the micro-vibration disturbance of RWA should be precisely measured. In the present study, two measurement methods on RWA micro-vibration disturbances are compared and investigated. One is a free run-down speed test and the other is a constant speed test. The micro-vibration data measured by the two methods are analyzed in terms of spectrum characteristics, static and dynamic imbalance values, and root sum square(RSS) values. The analysis results show that both methods can measure very similar results in time and frequency domains and that the free run-down speed method is more adequate in respects to wheel friction modeling, noise rejection of imbalance and RSS peak evaluation.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권3호
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• pp.15-22
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• 2016

The on-board appendages of satellites with mechanical moving parts such as the fly-wheel, the control-moment gyro, the cryocooler, and the gimbal-type directional antenna can generate an undesirable micro-vibration disturbance, which is one of the main causes of the image-quality degradation that affects high-resolution observation satellites. Consequently, the isolation of the micro-vibration issue has always been considered as salient, and the micro-vibration is therefore the focus of this study wherein a complex system that can provide the dual functions of a guaranteed vibration-isolation performance and electrical energy harvesting is proposed. The vibration-isolation and energy-harvesting performances of the complex system are predicted through a numerical analysis based on the characteristics that are obtained from component-level tests. In addition, the effectiveness of the complex system that is proposed in this study is verified through an assembly-level functional-performance test.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.213-219
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• 2017

대형 위성들은 수십억 달러가 넘는 개발 비용이 사용되고, 우주환경에서 운영하기까지 수십 년이 걸릴 수도 있다. 이에 비해 소형 위성은 상용 소프트웨어, 센서 등을 활용해서 비용을 절감할 수 있으며 개발 기간을 2년 이내로 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 이렇게 많은 이점을 가지고 있는 소형위성의 국내외 개발현황을 살펴보고, 소형위성을 군에서 활용하기 위한 몇 가지 방안을 제안한다. 먼저, 해외 개발현황으로 미국, 일본의 소형위성 개발현황을 소개하고, 국내 소형위성 개발현황을 소개한다. 군사적 활용방안은 크게 교육, 연구, 작전 분야로 분류하여 제안한다. 최근 소형위성은 상업 분야에서 빠르게 발전하고 있으며 향후 군에서도 중요한 역할을 할 것이다. 따라서 향후 스타워즈를 준비하고 있는 군에게 소형위성은 반드시 필요한 자산이며, 연구개발을 통해 지속적으로 발전시켜 나가야 한다.

• 우주기술과 응용
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• 제1권2호
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• pp.256-267
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• 2021

본 논문에서는 (초)소형위성의 뉴스페이스 특징 및 대응방안을 소개하고, 국내기술을 활용한 우리나라의 우주산업화 전략을 제시한다. 최근 스타링크를 포함하여 전세계적으로 개발되는 (초)소형위성들은 저비용 및 경량의 군집위성 특징을 가지고 있으므로, COTS(Commercial Off-The-Shelf) 부품 사용 및 위성 중량, 형상, 대량생산 등을 고려하고 군집운용을 준비해야 한다. 특히 다중위성 운용시 주파수 간섭을 고려하여 MIMO(Multi Input Multi Output) 기술 개발 및 정부 차원의 주파수 확보를 위한 준비와 노력이 필요하다. 삼성전자와 SK하이닉스의 상용급 메모리 중에서 내방사선성이 좋은 메모리와 중소기업의 고신뢰성 패키징 및 우주환경시험 기술을 이용하는 우주급 메모리 분야는 우주산업화 전략으로 가능성이 있다.