• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권2호
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• pp.7-12
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• 2015

In this paper, we report a non-explosive separation device for a small satellite which utilize a shape memory alloy actuator and spring clamp. In order to increase the preload, the proposed device employs spring clamp that can generate high toque when the shape memory alloy actuator makes the cylinder key unlatch a holding ball effectively. Owing to simple design of separation device configuration, we could obtain good repeatability(up to 30 times activation). Conclusively, we could develop a non-explosive separation device which can reliably activate within 1.2 sec under high preload(up to 300kgf).

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.635-640
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• 2015

본 논문에서는 형상기억합금 구동기를 이용한 소형위성용 비폭발식 분리장치를 소개한다. 앞선 연구결과를 바탕으로 분리장치의 부품의 교체를 통하여 제안된 분리장치의 신뢰성을 향상시킴으로써 고사전하중(preload) 하에서도 구동이 가능하도록 하였다. 또한 충격 실험을 통하여 비폭발식분리장치의 장점인 저충격 발생을 확인하였고, 발사환경 및 우주 환경실험을 통하여 안정적으로 작동하는 것을 검증하였다. 결론적으로 본 연구에서는 충격실험, 진동실험 및 열진공실험 후 고사전하중에서 저충격을 발생시키며 안정적으로 작동 가능한 비폭발식 분리장치를 개발하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.92-95
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• 2005

본 연구는 기존의 폭발볼트와는 달리 작동에 필요한 전원의 공급 없이 수행하면서, 또한 지연기능까지 포함한 비전기식 지연형 폭발볼트에 관한 것이다. 즉 비전기식 작동방법을 이용하여 전원 공급 장치를 없앨 수 있기 때문에 분리장치의 소형화가 가능해졌고, 이를 위하여 기존 폭발볼트의 작동 메카니즘과는 다른 새로운 개념의 메카니즘을 적용하였고, 또한 지연기능을 추가하기 위하여 작동메카니즘 개발과 별도로 지연장치를 개발하였다. 전원을 사용하지 않고 작동하는 착화장치를 설계하기 위하여 폭발볼트가 결합된 비행체에서 발생하는 공기의 저항력을 이용하였다. 고속으로 비행하는 발사체의 속도를 줄이고 안전한 착륙을 위한 낙하 시스템의 설계에 고려될 수 있는 장치라고 생각된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권4호
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• pp.321-326
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• 2010

본 논문에서는 나사잭의 메커니즘을 이용한 인공위성의 비폭발식 분리장치를 설계 및 제작하였다. 분리장치의 구동기로는 정격토크가 $1.7kgf{\cdot}cm$의 성능을 가진 회전형 피에조 모터를 사용하여 분리장치의 안정적인 작동이 이뤄지도록 하였다. 또한 인공위성의 분리장치로의 성능을 검증하기 위하여 반응속도 실험, 준정적 하중실험, 충격실험을 수행하였다. 실험을 수행한 결과, 반응속도는 약 1.172초로 측정되었고, 45kgf의 하중에서도 안정적으로 견딜 수 있음을 확인하였다. 최대 충격 가속도는 18G가 측정이 되었는데 이것은 폭발식 분리장치에 비해 매우 작은 값이다. 우리는 이러한 실험을 통하여 제안한 분리장치의 신뢰성을 확인하였으며, 인공위성 분리장치로써의 가능성을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.60-65
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• 2005

본 연구는 기존의 폭발볼트와는 달리 작동에 필요한 전원의 공급 없이 수행하면서, 또한 지연기능까지 포함한 비전기식 지연형 폭발볼트에 관한 것이다. 즉 비전기식 작동방법을 이용하여 전원 공급 장치를 없앨 수 있기 때문에 분리장치의 소형화가 가능해졌고, 이를 위하여 기존 폭발볼트의 작동 메카니즘과는 다른 새로운 개념의 메카니즘을 적용하였고, 또한 지연기능을 추가하기 위하여 작동 메카니즘 개발과 별도로 지연장치를 개발하였다. 전원을 사용하지 않고 작동하는 착화장치를 설계하기 위하여 폭발볼트가 결합된 비행체에서 발생하는 공기의 저항력을 이용하였다. 고속으로 비행하는 발사체의 속도를 줄이고 안전한 착륙을 위한 낙하 시스템의 설계에 고려될 수 있는 장치라고 생각된다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권1호
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• pp.97-104
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• 2009

위성이 궤도에서 성공적인 임무수행을 하기 위해서는 위성시스템에 손상이 없도록 발사체로부터 분리되어야 하며 태양전지판과 안테나와 같은 부속장치의 전개를 성공적으로 수행하여야 한다. 이를 위해 분리장치가 사용되며, 특히 분리 시의 충격(500g이하) 및 오염이 적은 비폭발식 분리장치가 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 우주산업에서 사용되고 있는 비폭발식 분리장치의 종류 및 기술현황에 대해 정리하였으며, 국내연구동향에 대해 살펴보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.827-832
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• 2013

극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성의 경우, 1U를 기준으로 $10cm{\times}10cm{\times}10cm$의 크기, 1kg 이하의 중량제한을 비롯해 폭발식 구속분리장치의 적용이 불가한 설계요구조건으로 인하여 열선 작동시 나일론선의 절단과 함께 구속을 해제하는 구속분리 방식이 일반적으로 적용되고 있으나 낮은 체결력과 다수 구조물의 구속 시 다수의 열선 적용을 필요로 하는 등 시스템 복잡화의 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존의 큐브위성에 적용되는 열선 절단방식의 단점을 극복하기 위하여 열선절단방식을 적용한 분리너트형 비폭발식 구속분리장치를 고안하였으며, 인증모델의 기능시험, 정하중시험 및 충격시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.457-463
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• 2009

본 논문에서는 위성 본체에 장착된 태양 전지 패널을 위성으로부터 분리하기 위한 새로운 개념의 비폭발식 분리 메커니즘을 제안하였으며, 구동기로서 형상기억합금을 이용한 스프링 형상의 구동기를 채택하였다. 먼저 제안된 분리 메커니즘을 구동하기 위해서 필요한 구동력을 측정하였으며, 구동하기에 적절한 구동기를 제작하기 위하여 이론적 계산을 통하여 스프링 형상의 형상기억합금 구동기를 설계/제작 하였다. 최종적으로 분리 메커니즘과 형상기억합금 구동기를 통합하고 분리 장치의 반응속도시험, 사전 하중(Preload) 시험, 충격시험을 통하여 검증하였다. 상기한 소형위성용 비폭발식 저충격 분리장치 개발을 통하여 그동안 사용되었던 선진국의 폭발식 분리장치를 대체할 수 있는 위성 부품의 국산화에 계기를 마련하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.520-521
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• 2013

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.150-155
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• 2013

본 논문에서는 기존의 복잡한 구조를 가지는 비폭발식 분리장치를 단순화시켜 니크롬 와이어와 케블라 로프를 이용한 새로운 개념의 비폭발식 분리 메커니즘을 설계/제작하고 기초성능 평가(사전하중, 분리시간, 충격 실험 등)를 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 니크롬 와이어의 회전횟수에 따라 다양한 사전하중 하에서 작동이 가능한 것을 확인하였고, 최대 6.0kN의 사전하중 하에서 110G의 충격을 발생시키며 680ms의 짧은 시간에 분리되는 것을 확인하여 제안된 분리장치의 유용성을 확인하였다. 추후 발사환경 및 우주환경 시험을 통하여 제안된 분리장치의 우주인증을 수행하고 다양한 사전하중에서 작동 신뢰도를 확보하여 태양 전지 패널의 전개뿐만이 아니라 페어링 분리 등 다양한 용도에 사용이 가능하도록 개발하고자 한다.