• 한국항공우주학회지
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• 제33권7호
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• pp.51-58
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• 2005

군사용 목적으로 만들어진 GPS가 1990년대에 민간에 개방됨에 따라 차량 항법, 항공기, 통신, 과학, 농업, 탐사 등에 이르는 산업에 폭넓게 이용되고 있다. 하지만, GPS는 미국이 독점적으로 운영하고 있기 때문에 세계 각국은 안보문제에 우려를 나타내고 있는 실정이다. 또한 우리나라와 같이 산악 지형 및 도심이 발달한 지역은 GPS 단독 사용 시에 여러 가지 제약점을 가진다. 이러한 점들을 해결하기 위해 주위의 여러 나라들은 새로운 항법 체계를 구상 중에 있다. 이러한 국제적 추세에 대비하여 우리나라도 지역 항법 시스템 구축에 대해서 검토가 필요하다고 판단된다.본 논문에서는 우리나라 지역 특성을 고려하여 고앙각의 통신서비스를 제공하며, 독자적 항법 능력을 가진 지역 위성 항법시스템의 위성 궤도를 여러 가지 고려사항을 구속조건으로 하여 설계하였다. 최종 설계된 위성항법시스템의 독자 항법 성능뿐만 아니라 부가적으로 GPS를 보강하는 성능도 우수함을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권1호
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• pp.29-38
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• 2006

이 논문에서는 통신해양기상위성 1호기의 영상위치유지를 위한 영상오차보상 알고리즘을 설계하였다. 영상오차보상 알고리즘은 관측영상의 위치결정 및 위치유지를 위한 INR시스템의 핵심요소이다. 궤도와 자세에 대한 다양한 섭동 때문에 위성체의 움직임에 변화가 생기고, 이로 인해 영상기의 포인팅 어긋남이 발생하며, 그 결과로 관측영상의 일그러짐이 유발된다. 포인팅 어긋남을 바로잡기 위하여 보정해 야할 스캔 거울의 각도를 GEOS 위성과 다른 방법으로 계산하였다. 새로 설계된 영상오차보상 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 미국의 기상위성 GOES의 INR시스템에 적용된 영상오차보상 알고리즘과 비교평가를 하였다. 설계된 영상오차보상 알고리즘은 영상기의 포인팅 어긋남을 효과적으로 보상함으로써 약 40% 이상의 지향정밀도를 향상시킬 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제34권4호
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• pp.303-314
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• 2017

With increased human activity in space, the risk of re-entry and collision between space objects is constantly increasing. Hence, the need for space situational awareness (SSA) programs has been acknowledged by many experienced space agencies. Optical and radar sensors, which enable the surveillance and tracking of space objects, are the most important technical components of SSA systems. In particular, combinations of radar systems and optical sensor networks play an outstanding role in SSA programs. At present, Korea operates the optical wide field patrol network (OWL-Net), the only optical system for tracking space objects. However, due to their dependence on weather conditions and observation time, it is not reasonable to use optical systems alone for SSA initiatives, as they have limited operational availability. Therefore, the strategies for developing radar systems should be considered for an efficient SSA system using currently available technology. The purpose of this paper is to analyze the performance of a radar system in detecting and tracking space objects. With the radar system investigated, the minimum sensitivity is defined as detection of a $1-m^2$ radar cross section (RCS) at an altitude of 2,000 km, with operating frequencies in the L, S, C, X or Ku-band. The results of power budget analysis showed that the maximum detection range of 2,000 km, which includes the low earth orbit (LEO) environment, can be achieved with a transmission power of 900 kW, transmit and receive antenna gains of 40 dB and 43 dB, respectively, a pulse width of 2 ms, and a signal processing gain of 13.3 dB, at a frequency of 1.3 GHz. We defined the key parameters of the radar following a performance analysis of the system. This research can thus provide guidelines for the conceptual design of radar systems for national SSA initiatives.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.213-220
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• 2013

국가우주개발계획에 따라 2020년 이후 한국형 달탐사선이 발사될 예정이다. 달탐사선은 무인 경량화모델로 달궤도선과 달착륙선 2종을 개발할 계획이다. 달탐사선의 구조체는 발사 및 궤도하중, 착륙하중을 견딜 수 있는 구조적 안정성과 탑재장비의 장착공간을 제공할 뿐만 아니라 발사체의 탑재능력을 고려하여 가볍게 설계되어야 한다. 이를 위해 달탐사선 구조체의 개발과 관련된 핵심기술의 선행개발이 요구된다. 특히, 달착륙선의 경우 착륙선이 달 지면에 안전하게 착륙할 수 있게 해주는 착륙장치의 개발기술이 필수적이다. 본 논문에서는 달착륙선 지상시험모델 구조체의 설계, 제작, 시험을 포함한 개발내용을 다룬다.

• 천문학회보
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• 제36권1호
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• pp.64.1-64.1
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• 2011

MIRIS (Multipurpose Infra-Red Imaging System), is a small infrared space telescope which is being developed by KASI, as the main payload of Science and Technology Satellite 3 (STSAT-3). Two wideband filters (I and H) of the MIRIS enables us to study the cosmic infrared background by detecting the absolute background brightness. The narrow band filter for Paschen ${\alpha}$ emission line observation will be employed to survey the Galactic plane for the study of warm ionized medium and interstellar turbulence. The opto-mechanical design of the MIRIS is optimized to operate around 200K for the telescope, and the cryogenic temperature around 90K for the sensor in the orbit, by using passive and active cooling technique, respectively. The engineering and qualification model of the MIRIS has been fabricated and successfully passed various environmental tests, including thermal, vacuum, vibration and shock tests. The flight model was also assembled and is in the process of system optimization to be launched in 2012 by a Russian rocket. The mission operation scenario and the data reduction software is now being developed. After the successful mission of FIMS (the main payload of STSAT-1), MIRIS is the second Korean space telescope, and will be an important step towards the future of Korean space astronomy.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1112-1120
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• 2009

본 논문에서는 현재 궤도상에서 운용중인 위성들을 특정 임무수행을 하도록 각 위성들 을 허용된 추진제량을 초과하지 않는 범위 내에서 궤도기동을 통해 재배치함으로써 일시적인 위성군집궤도를 형성하기 위한 목적궤도 설계기법을 소개하였다. 설계기법의 응용성을 확인하기 위해 본 연구에서는 두 가지 문제, 즉 각각 위성들에 대한 허용 추진제량이 모두 다른 경우 지상의 특정 지역을 정찰하는 문제와 지상을 지속적으로 이동하는 이동 물체를 동일한 허용 추진제량을 가진 위성들을 이용하여 정찰하는 문제를 다루었다. 유전 알고리즘을 이용한 접근방법의 유효성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 결과적으로 현재 궤도배치 상에서 획득할 수 있는 평균재방문주기에 비해 재배치된 궤도상에서의 평균재방문주기가 각각 41%, 42% 감소함을 알 수 있었다. 제안된 방법에 의한 결과는 궤도조정 방법, 궤도상황, 센서 특성, 허용 추진제량, 그리고 추력기의 성능에 따라 다소 달라질 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권4호
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• pp.255-267
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• 2013

In this research, the ground contact opportunity for the fictitious low lunar orbiter is analyzed to prepare for a future Korean lunar orbiter mission. The ground contact opportunity is basically derived from geometrical relations between the typical ground stations at the Earth, the relative positions of the Earth and Moon, and finally, the lunar orbiter itself. Both the cut-off angle and the orbiter's Line of Sight (LOS) conditions (weather orbiter is located at near or far side of the Moon seen from the Earth) are considered to determine the ground contact opportunities. Four KOMPSAT Ground Stations (KGSs) are assumed to be Korea's future Near Earth Networks (NENs) to support lunar missions, and world-wide separated Deep Space Networks (DSNs) are also included during the contact availability analysis. As a result, it is concluded that about 138 times of contact will be made between the orbiter and the Daejeon station during 27.3 days of prediction time span. If these contact times are converted into contact duration, the duration is found to be about 8.55 days, about 31.31% of 27.3 days. It is discovered that selected four KGSs cannot provide continuous tracking of the lunar orbiter, meaning that international collaboration is necessary to track Korea's future lunar orbiter effectively. Possible combinations of world-wide separated DSNs are also suggested to compensate for the lack of contact availability with only four KGSs, as with primary and backup station concepts. The provided algorithm can be easily modified to support any type of orbit around the Moon, and therefore, the presented results could aid further progress in the design field of Korea's lunar orbiter missions.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.535-542
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• 2006

저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.262-268
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• 2008

A compact imaging spectrometer (COMIS) for use in the STSAT3 microsatellite is currently under development. It is scheduled to be launched into a low Sun-synchronous Earth orbit (${\sim}700km$) by the end of 2010. COMIS was inspired by the success of CHRIS, which is a small hyperspectral imager developed for the ESA microsatellite PROBA. COMIS is designed to achieve nearly equivalent imaging capabilities of CHRIS in a smaller (65 mm diameter and 4.3 kg mass) and mechanically superior (in terms of alignment and robustness) package. Its main operational goal will be the imaging of Earth's surface and atmosphere with ground sampling distances of ${\sim}30m$ at the $18{\sim}62$ spectral bands ($4.0{\sim}1.05{\mu}m$). This imaging will be used for environmental monitoring, such as the in-land water quality monitoring of Paldang Lake, which is located next to Seoul, South Korea. The optics of COMIS consists of two parts: imaging telescope and dispersing relay optics. The imaging telescope, which operates at an f-ratio of 4.6, forms an image (of Earth's surface or atmosphere) onto an intermediate image plane. The dispersion relay optics disperses the image and relay it onto a CCD plane. All COMIS lenses and mirrors are spherical and are made from used silica exclusively. In addition, the optics is designed such that the optical axis of the dispersed image is parallel to the optical axis of the telescope. Previous efforts focused on manufacturing ease, alignment, assembly, testing, and improved robustness in space environments.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.771-780
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• 2021

우주물체 레이저 추적(DLR : space Debris Laser Ranging) 시스템은 인공위성까지의 거리를 측정하는 인공위성 레이저 추적(SLR : Satellite Laser Ranging) 시스템의 확장형이라고 할 수 있다. 레이저를 발사하여 수신하는 광자 왕복하는 시간을 측정하여 궤도 결정하는 시스템이다. 거리 정밀도는 mm급 단위로 측정 가능하고 현존하는 시스템 중 가장 정밀한 시스템이다. 현재 한국천문연구원은 인공위성 레이저 추적 시스템을 세종 및 거창에 구축하였고, 나로호 과학위성, 다목적 실용위성 5호의 정밀궤도를 검증하기 위해 SLR 데이터를 활용하였다. 최근 몇 년간 우주쓰레기의 추락 또는 충돌로 인해 자국의 위성이 위협받고 있고, 이는 안보적인 측면에서 자국 우주자산 보호, 국민의 안전을 보호하기 위해 우주물체 레이저 추적이 지대한 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 인공위성 레이 추적, 우주물체 레이저 추적을 고려한 다목적형 레이저 추적 시스템의 시스템 설계를 위하여 1.5m 급 주경을 적용하였다. 그리고 주요 구성품의 성능(레이저 파장, 레이저 출력) 등을 고려하여 링크버짓 분석을 통해 시스템 예비 성능 분석을 수행하였다.