• 한국기계가공학회지
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• 제18권12호
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• pp.104-110
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• 2019

A nanosatellite designed by the Korea Microgravity Science Laboratory (KMSL) is currently under development. The KMSL nanosatellite is designed to perform two different scientific missions in space. To successfully complete missions, a variety of tests must be conducted to verify the performance of the designed satellite before launch. As part of the qualification test campaign, the KMSL nanosatellite underwent high level vibrational tests (to comply with Falcon 9 qualification level) to demonstrate the integrity of the system. The purpose of this study is to demonstrate that the primary structure and all electronic and mechanical components can withstand the vibrations and the loads experienced during the launch period. To this end, the KMSL nanosatellite was exposed to static and dynamic loads and various types of vibrations that are inevitably produced during the space vehicle launch period. The vibration test results clearly demonstrated that all avionics and mechanical components can withstand the vibrations and the loads applied to the KMSL nanosatellite's body through a Pico-satellite Orbital Deployer (POD).

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.423-433
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• 2022

본 논문은 나노급 큐브위성 시스템 및 유닛의 발사환경시험 사례를 통해 얻을 수 있는 설계와 제작의 교훈들을 소개한다. 일반적으로 초소형위성은 발사관에 담겨 발사되므로 발사 시 외부 하중 역시 발사관을 통해 내부의 위성에 전달된다. 이러한 특성으로 인해 초소형위성은 외부 가진에 비해 과도한 하중을 받을 수 있고 기계적 파손의 가능성을 높인다. 여기서는 진동시험 사례를 통해 초소형위성 설계와 제작 시 지켜야 할 여러 지침들을 보여준다. 그리고 내부 위성을 고정하는 현대적인 기능이 적용된 발사관과 전통적인 발사관의 시험 결과를 비교함으로써 발사관 선정에도 하나의 권고를 제시한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2006년도 한국우주과학회보 제15권1호
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• pp.133-136
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• 2006

대형위성과 달리 나노위성이나 마이크로위성과 같은 소형위성의 경우, 전장품을 장착하기 위한 위성 내부 공간은 극히 제한되어 있다. 이러한 문제를 완화하기 위해 나노위성 HAUSAT-2는 대부분의 서브시스템과 탑재체의 전장모듈들을 통합한 일체형 위성 버스전장박스(BEU)를 개발하였다. 본 논문에서는 개발된 버스전장박스의 설계, 환경시험 결과 및 성능 분석에 대해 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권11호
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• pp.919-931
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• 2021

최근 New Space 시대를 맞이하여 초소형위성이 위성시스템 교육용 도구에서 벗어나 민간 우주 산업체, 정부 기관 및 군정찰 기관에서도 우주 비즈니스 및 실질적인 임무 수행을 위해 활용되는 추세이다. 국내에서도 대학을 중심으로 시작한 초소형위성 개발이 점차 민간 산업체를 비롯하여 다양한 주체들이 시도하고 있다. 하지만 초소형위성의 임무 성공 가능성을 높일 수 있는 우주환경시험의 수행 준비 과정과 시험 결과 그리고 그 과정에서 발생되어 질 수 있는 여러 가지 문제들에 대해 정리되고, 그 경험을 공유할 수 있는 자료를 국내에서 찾기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 국내 최초로 개발되고 있는 6U급 초소형위성(SNIPE)의 우주환경시험의 준비부터 시험 수행 과정, 시험 결과 그리고 문제점들을 정리함으로써 나노급 초소형위성(Nanosatellite)을 개발하고자 하는 주체들이 시행착오를 줄이고 임무 성공 가능성을 높이는 데 유용한 참고자료로 활용되기를 기대한다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.1-12
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• 2022

본 논문에서는 초소형위성용 항력 증대 장치 개발에 대해 기술하였다. 최근 우주 개발이 New Space 시대에 접어들며, 소형 로켓 및 초소형위성 거대 군집 운용 등 인공물체의 저궤도 진입 장벽이 상당히 낮아지는 추세이다. 이로 인해 우주 환경에 존재하는 우주쓰레기의 수가 기하급수적으로 늘어나고 있으며, 현재 운용중인 인공위성뿐만 아니라 앞으로 발사될 인공위성들에 큰 위협으로 다가오고 있다. 이를 방지하기 위해 국제적으로 우주쓰레기 경감 대책을 제시하고 있으며, 대표적으로 IADC(Inter-Agency Space Debris Coordination Committee)에서는 '25년 가이드라인'을 권고하고 있다. 한국항공우주연구원에서는 국내 최초로 랑데부/도킹 기술검증용 초소형위성인 KARDSAT(KARI Rendezvous & Docking demonstration SATellite) 프로젝트를 진행하였으며, KARDSAT 위성의 임무 후 폐기 기동(post-mission disposal)을 위한 항력 증대 장치 개발을 통해 우주쓰레기에 대한 국제적 가이드라인을 준수하고자 하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권3호
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• pp.187-197
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• 2020

In order to avoid the high cost and high risk of demonstration mission of rendezvous-docking technology, missions using nanosatellites have recently been increasing. However, there are few successful mission cases due to many limitations of nanosatellites like small size, power limitation, and limited performances of sensor, thruster, and controller. To improve the probability of rendezvous-docking mission success using nanosatellite, a rendezvous-docking phase analysis tool for nanosatellites is developed. The tool serves to analyze the relative position and attitude control of the chaser satellite at the docking phase. In this tool, the Model Predictive Controller (MPC) is implemented as a controller, and Extended Kalman Filter (EKF) is adopted as a filter for noise filtering. To verify the performance and effectiveness of the developed tool for nanosatellites, simulation study was conducted. Consequently, we confirmed that this tool can be used for the analysis of relative position and attitude control for nanosatellites in the rendezvous-docking phase.

• 우주기술과 응용
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• 제3권2호
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• pp.144-153
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• 2023

기존의 군 위성 통신체계는 적의 재밍 공격 및 신호 수신을 대비한 특수한 통신 탑재체가 장착된 정지궤도 통신위성을 기반으로 하였는데, 무인체계 등 새로운 무기체계가 등장함에 따라 신규 통신 수요를 충족시킬 저궤도 위성 기반의 위성 통신체계의 필요성이 점점 커지고 있다. 본 논문은 큐브 위성 기반의 통신체계에 적합한 다양한 웨이브폼 기술과 미래 군 초소형 위성 통신체계의 운용 개념에 대해 소개한다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권1호
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• pp.72-85
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• 2023

대다수 나노위성은 발사관에 수납되어 발사되며 발사관 내부의 나노위성은 수납 중에는 전원이 꺼진 상태로 보관되다가 전개와 동시에 전원이 인가된다. 이를 위하여 나노위성은 전개스위치를 필수로 장착하고 있다. 대부분의 나노위성의 전개스위치는 위성의 부팅을 담당하는 전기 스위치와 그를 조작하는 기계적 조립체로 구성된다. 위성은 본체 내부에 전기 스위치를 갖추고 있으며, 이를 누르는 기계적 구조를 통해 외부에서 스위치를 조작한다. 이러한 설계는 기계적 복잡도를 높이고 누름쇠와 본체와의 마찰과 같은 문제로 확실한 작동을 보장하기 어렵다는 단점이 있다. 본문에서는 이의 대안으로 전기스위치를 본체 바깥에 장착하여 직접 외부와 접촉하는 방식과 그 구현 사례를 소개하며 나노위성 전개스위치 구현에 관한 새로운 방법론을 제안하고자 한다.

• 우주기술과 응용
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• 제1권3호
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• pp.319-336
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• 2021

본문은 과학관측임무 초소형위성인 SNIPE(Scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment)의 시제인증모델(EQM)에 대한 발사환경시험 수행 결과 및 이를 통해 얻을 수 있는 신뢰성 있는 초소형위성 개발 방향에 대해 논한다. SNIPE는 우주기상관측을 포함한 다양한 탑재체를 지닌 6U급 초소형위성으로 4기가 편대비행을 하며 임무를 수행한다. 다수의 비행모델 제작 전 시제인증모델을 통해 먼저 설계 및 제작의 유용성을 검증하고자 하였다. 시제인증모델의 발사환경시험은 2019년 1차 시험이 수행되었고, 여기서 발견된 일부 문제점을 교정하여 2021년에 2차 시험을 수행함으로써 모든 문제가 해결되었음을 확인할 수 있었다. 두 차례의 시험에서 특이할 점은 1차 시험의 발사관과 2차 시험의 발사관이 다르다는 점인데, 1차 시험용 발사관과 달리 2차 시험의 발사관은 내부의 초소형위성을 고정하는 기능이 있어서 내부 초소형위성이 실제 받는 구조적 하중이 1차 시험에 비해 훨씬 경감되었다는 점이다. 본 논문은 두 시험의 결과로 나타난 특징을 분석하고, 차후 여타 초소형위성의 구조 설계에 반영할 수 있는 지침들을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.353-362
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• 2007

대형위성과 달리 나노위성이나 마이크로위성과 같은 소형위성의 경우, 전장품을 장착하기 위한 위성 내부 공간은 극히 제한되어 있다. 이러한 문제를 완화하기 위해 나노위성 HAUSAT-2는 대부분의 서브시스템과 탑재체의 전장모듈들을 통합한 일체형 위성 버스전장박스(BEU; Bus Electronic Unit)를 개발하였다. 본 논문에서는 개발된 BEU의 설계, 환경시험 결과 및 성능 분석에 대해 기술하였다. 진동 및 열진공 시험은 새로 개발된 BEU의 설계 여유 검증을 위해 인증(qualification) 수준으로 수행하였다. 인증시험 전후의 성능시험을 통해 각 서브모듈들이 정상적으로 작동하는 것을 확인하였다. 진동시험 결과 BEU는 구조적인 손상 없이 설계 강성조건을 만족하는 것을 검증하였으며, 열해석 모델링의 보정을 통해 열진공시험과 거의 일치하는 결과를 얻게 되었다.