• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.203-206
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• 2008

KSLV-I 2단 추진기관에 적용될 킥모터는 고고도용 고체 추진기관으로 인공위성을 궤도에 진입시킬 때 반드시 필요한 하드웨어이다. 킥모터는 연소 시 내부에 내열재가 삭마되고 추진제가 소진되며 반면에 슬래그 적층으로 인해 무게가 변하게 된다. 본 문서는 지상연소시험 시 케이스, 추진제, 노즐, 점화기, 슬래그 등으로 구성된 킥모터의 무게 변화량을 분석하여 실제 비행시간에 따른 무게 변화량을 예측하였다. 킥모터의 비행 시 무게 변화 예측은 KSLV-I 2단의 무게 및 무게중심 변화를 계산하는데 활용될 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.65-73
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• 2006

위성이 발사체로부터 분리될 때 초기 각속도가 발생한다. B-dot 로직은 일반적으로 위성의 초기각속도 제어에 사용되나, 상대적으로 제어시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 피치 바이어스 모멘텀 방식을 사용하는 초소형 위성에 적용 가능한 디텀블링(detumbling) 방식을 새롭게 제안하였다. 제안된 디텀블링 방식은 제어시간이 약 20분 이내로 기존의 방식에 비해 상당한 시간을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안한 디텀블링 방식을 사용할 경우 기존의 모멘텀 휠 초기구동 방식을 사용할 수 없다. 따라서 휠의 속도를 안정적으로 공칭 속도까지 증가시키는 방식을 제안하고 시뮬레이션을 통해 비교, 검증하였다. 시뮬레이션 결과 기존의 방식과 비교했을 때 제어시간을 단축할 수 있었으며 휠의 공칭 속도와 3축 안정화를 이룰 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권4호
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• pp.104-109
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• 2023

큐브위성 경연대회는 2023년 현재까지 6회 개최되어 총 21팀이 선정되었고 이 중 5회 대회까지 선정된 큐브위성 15기는 모두 성공적으로 발사되어 지구 저궤도에 진입하였다. 2022년 6회 경연대회에서 선정된 큐브위성 6기는 상세설계를 진행중이며 한국형 발사체에 탑재되어 2025년에 발사될 예정이다. 본 연구에서는 2012년, 2013년, 2015년, 2017년, 2019년 5회 대회까지 큐브위성 경연대회 선정팀이 제출한 초기운영 보고서를 기반으로 큐브위성 15기의 발사 후 임무수행 결과와 임무실패 원인을 분석하였고, 이를 바탕으로 향후 개발될 큐브위성의 발사 후 임무성공 향상 방안을 제시하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권2호
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• pp.63-72
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• 2022

초소형위성에 대한 관심이 증가함에 따라 초소형위성군의 성능과 활용도뿐 아니라 위성군의 궤도설계, 궤도배치 기법에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 연구에서는 초소형 위성을 활용한 워커-델타 위성군을 구축하기 위한 궤도배치 기법으로 추력을 이용한 기법과 차등 대기항력 제어 (DADC)를 연구하였다. 추력을 이용할 시, 발사체에 대한 위성의 분리속도와 각도에 따라 궤도배치에 소요되는 시간과 추력량이 달라진다. 초소형위성의 추력시스템 성능을 참고하여 제한된 성능으로 궤도배치를 완료하기 위한 제어전략을 제시하였다. 결과적으로 궤도배치 기간과 총 추력량의 관계를 도출하였다. 차등 대기항력을 이용하면 추력을 소모하지 않는 대신 상대적으로 긴 배치기간을 소요한다. 소프트웨어 시뮬레이션을 통해 일반적인 초소형위성군의 궤도에서 차등 대기항력으로 궤도배치를 완료할 수 있음을 검증하였다. 본 연구 결과를 활용하면 초소형위성군의 궤도배치에 전략을 수립하고 활용할 수 있을 것이다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제28권2호
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• pp.295-347
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• 2013

우리나라는 2009년 8월 및 2010년 10월에 전남 고흥군 외나로도의 나로우주센터에서 우리나라 최초 우주발사체인 나로호(KSLV-1)에 의해 과학위성이 우리의 자력으로 발사되었으나 두 차례 발사가 모두 실패로 돌아갔다. 마침내 2013년 1월 30일 나로우주센터에서 우주발사체 나로호가 3차로 발사되어 나로과학위성을 우주궤도에 진입시키는데 성공하였다. 금번 나로호 발사의 성공으로 우리나라는 미국, 러시아, 일본, 중국 등에 이어 11번째로 스페이스 클럽(Space Club)반열에 합류하게 되었다. 우주공간의 평화적 이용과 우주질서를 유지하기 위하여 유엔 결의에 따라 1967년 우주조약, 1968년 구조협정, 1972년 책임협약, 1976년 등록협약, 1979년 달 협정 등 우주관련 조약이 채택되었으며 우리나라는 달 협정을 제외한 4개 우주관련 조약에 가입되어 있다. 위와 같은 우주관련 조약에는 우주물체 발사국의 우주활동에 대한 국제책임에 관하여 규정하고 있다. 특히 우주조약에는 우주활동에 대한 국가의 책임원칙을 규정하고 있는바, 동 조약에 의하면 본 조약의 당사국은 달과 천체를 포함한 외기권에 있어서 그 활동을 정부기관이 행한 경우나 비정부기관이 행한 경우를 막론하고 국가 활동에 관하여 그리고 본 조약에서 규정한 조항에 따라서 국가 활동을 보증함에 관하여 국제적 책임을 져야한다. 또한 달과 기타 천체를 포함한 외기권에 물체를 발사하거나 또는 그 물체를 발사하여 궤도에 진입케 한 본 조약의 각 당사국과 그 영역 또는 시설로부터 물체를 발사한 각 당사국은 지상, 공간 또는 달과 기타 천체를 포함한 외기권에 있는 이러한 물체 또는 동 물체의 구성부분에 의하여 본 조약의 다른 당사국 또는 그 자연인 또는 법인에게 가한 손해에 대하여 책임을 진다. 책임협약에 의하면 발사국은 자국 우주물체가 지구표면에 또는 비행중의 항공기에 끼친 손해에 대하여 배상을 지불할 절대적인 책임을 진다. 또한 발사국의 과실 책임, 연대책임, 손해배상액을 규정하고 있다. 세계 주요국은 상기 우주관련 조약의 준수 및 자국의 우주개발을 진흥하고 우주활동을 규제하기 위하여 국내 우주법을 제정하여 시행하고 있다. 우리나라를 비롯한 미국, 러시아, 일본 등 주요국의 우주관련 국내법에는 우주물체 발사국 정부의 책임에 관하여 규정하고 있다. 우리나라 우주개발진흥법에서 정부의 책무로서 정부는 다른 국가 및 국제기구와 대한민국이 맺은 우주관련 조약을 지키며 우주공간의 평화적 이용을 도모하도록 규정하고 있으며, 또한 우주물체의 국내등록 및 국제등록, 우주사고에 따른 손해배상책임 등을 규정하고 있다. 우리나라 우주손해배상법에서 정부는 우주손해가 발생한 경우에 피해자의 구조 및 피해의 확대 방지에 필요한 조치를 시행하도록 규정하고 있으며, 또한 무과실책임 및 책임의 집중, 손해배상책임 한도액, 권리행사의 기간 등을 규정하고 있다. 주요국의 우주관련 국내입법으로는 미국의 국가항공우주법 및 상업우주발사법, 러시아의 우주활동법, 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA)법 및 우주기본법 등이 있다. 우리나라가 우주물체 발사국으로서 우주관련 조약상 및 국내법상 우주물체 발사국 정부의 책임을 이행하고 우주강국의 위상을 정립하기 위하여 우리나라 우주정책 및 법 제도는 다음과 같이 개선되어야 할 것이다. 첫째, 우주개발 및 우주활동 관련 법제의 정비이다. 이를 위해 우주개발 및 우주활동에 관한 정부정책 및 규제를 실사하기 위한 법제상의 조치 및 정비를 하고, 또한 유엔 COPUOS에서 채택된 우주의 평화적 탐사와 이용에 관한 국내입법시 고려 사항에 따라 법제 정비를 해야 할 것이다. 둘째, 우주손해배상책임제도의 개선이다. 이를 위해 우주물체의 공동발사 및 위탁발사의 경우 손해배상책임 및 구상권에 관한 규정을 신설하고, 또한 우주물체 발사자의 책임보험 가입의무를 보다 상세히 규정해야 할 것이다. 셋째, 우주환경 보전정책의 수립이다. 이를 위해 우주개발에 있어서 환경의 배려 및 보전정책을 강구하고, 또한 우주쓰레기 경감을 위한 규범을 채택해야 할 것이다. 넷째, 우주활동 관련 국제협력의 증진이다. 이를 위해 우주의 탐사와 이용에 있어 국가의 국제협력 의무를 준수해야하고, 또한 우주 국제협력을 통해 우주개발 역량을 확보하여 우주 선진국으로 진입해야 할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권7호
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• pp.529-536
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• 2020

한국형발사체 3단은 추력기 자세제어시스템에 의해 3단 엔진 점화 시점부터 위성 분리, 위성과 충돌을 막기 위한 회피기동까지 롤 및 3축 자세제어가 수행된다. 추력기 자세제어시스템은 추력기를 작동시킬 때 추진제를 소모하므로, 적정 추진제 충전은 임무 성공에 있어 중요하다. 그러므로 한국형발사체의 비행 중 추력기 자세제어시스템의 추진제 소모량이 얼마인지 추정할 수 있는 수단이 필요하다. 본 연구에서는 추력기 자세제어시스템에서 획득할 수 있는 압력, 온도 데이터를 바탕으로 추진제 소모량을 추정할 수 있는 에너지 관계식을 개발하였다. 개발된 관계식을 검증하기 위해 On-board 시스템과 유사한 시스템을 구성하여 시험을 했고, 추진제 소모량 추정식과 증류수를 사용한 시험 결과를 비교분석하였다. 또한 오차 분석을 통해 예측 결과의 신뢰성을 판단하였다. 마지막으로 시스템 수준 운용시험의 추진제 소모 결과도 나타내었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.363-367
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• 2005

발사체 자세제어용 추력기로 하이드라진 단일 추진제 방식이 널리 적용되며, 발사체 자세제어용 추력기 시스템은 신뢰성을 높이는 것이 중요한 요구조건의 하나다. 이를 위해 추력기 시스템에서 연료저장 탱크로부터 공급되는 하이드라진을 추력기들로 공급 또는 차단하는 밸브로 래칭 밸브를 적용한다. 래칭 밸브를 적용함으로서 밸브의 특성상 전원이 공급되지 않을 경우에도 공급(열림) 또는 차단(닫힘)의 상태를 계속하여 유지할 수 있으므로 여러 경우에 있어 신뢰성 있게 사용할 수 있다. 즉 래칭 밸브는 개폐명령에 대하여 솔레노이드 밸브와 같이 동작함과 아울러, 전원이 꺼진 상태에서도 마지막 작동 상태를 유지할 수 있는 기능이 추가된 형태이며, 이러한 래칭 메커니즘을 구현하기 위해서는 적절한 메커니즘이 구현되어야 한다. 본 논문에서는 45N급 하이드라진 래칭 밸브의 개발을 목표로 지상시험용 래칭 밸브의 설계 및 시험내용을 기술하였다. 밸브를 구성하기 위한 기본 구성품과 래칭 기능을 위한 메커니즘 등을 제시하였으며, 특히 밸브의 래칭 기능을 구현하기 위한 메커니즘으로 판스프링을 이용한 기계식 방식이 아닌 영구자석을 활용한 자기잠금 방식에 대해 상세하게 기술하였다. 또한 기밀시험, 작동시험, 사이클 시험 등을 통해 개발된 래칭 밸브의 설계요구 조건 부합여부를 확인하였으며, 본 하이드라진 추력기 시스템 래칭 밸브 시제품 개발을 통해 추력기의 국산화 개발 안정성 향상할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.336-339
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• 2011

추력기의 개발단계에 있어 시험평가에 필요한 연소시험설비는 가장 중요한 인프라자원 중의 하나이다. 지난 3년여의 기간동안, 한국항공우주연구원과 (주)한화는 최대 200N 레벨까지 시험평가를 수행할 수 있는 진공시험설비를 설계 및 구축 완료하였다. 시험설비는 우주환경을 모사할 수 있는 진공시스템, 연료를 공급해주기 위한 시스템, 데이터 계측 및 제어시스템 등으로 구성된다. 이러한 시험설비의 최종목표는 위성용 추력기뿐만 아니라 발사체 및 달탐사선에 적용가능한 중대형급 추력기를 개발 및 시험평가하기 위함이며 본 논문에 이에 대한 세부내용 및 시험결과를 제시하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.134-141
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• 2020

원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권7호
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• pp.778-786
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• 2006

In Korea, the ozone profiles have been acquired by using ozonesonde at Pohang station of the Korea Meteorological Administration (KMA) since 1995. These ozone soundings were performed at 0500 UTC on a weekly basis (every Wednesday) in a clear sky. The ozonesonde is equipped with the model 5A ECC sensor, which is one of the most common ozonesonde systems. There have been no attempts to evaluate the Pohang ozonesonde profiles compared with satellite. This paper will provide the first evaluation results for the ozonesonde profiles against HALogen Occultation Experiment (HALOE) measurements over Korea. During 1995-2004 periods, a total of 450 and 188 ozone profiles were obtained from the ozonesonde measurements from HALOE measurements over Korea, respectively. Hence, a total of 34 coincident profile pairs are extracted. Among those total profiles, 26 profiles from ozonesonde are compared against nearly coincident HALOE measurements in time and space. For ozone profiles, the results of statistical analyses showed that the best agreement between two measurements occurs in the 20-25 km and 30-35 km region, where the mean and RMS percent differences are less than ${\pm}5$ and 14%, respectively. For temperature profiles, the mean and RMS percent differences in 20-25 km region are estimated to be about -0.1 and 1.7%, respectively. According to the scatter plots between two measurements, ozone data are strongly correlated each other above 20 km altitude range with more than 0.8 correlation coefficients. It is found that the altitude (pressure level) differences between two measurements would mainly lead to the discrepancy (over 40% below 18 km) below 20 km in ozone profiles.