• 제목/요약/키워드: Satellite orbit

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우주개발동향과 주요 이슈 (Trend of Space Development and Issue)

  • 조홍제;신용도
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.97-126
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    • 2014
  • October 4, 1957 the Soviet Sputnik 1 was launched into space the first time in the history of mankind. After launching, the realm of humankind was expanded to space. Today all countries of the world wage a fierce competition in order to utilize space for various purposes. World powers of space such as United States, Russia, China, and Japan, put reconnaissance satellites and ocean surveillance satellites into orbit, being able to easily see equipment and troops movement on earth. Each country makes efforts to occupy space assets through the militarization of space and expand national interests. Recently private companies or individuals involved in commercial space activities are becoming more prevalent. Thus, in addition to space activities for military purposes, commercial space activities become widespread. Individuals and private companies as well as nations are also involved in space activities. Outer space is not the monopoly of space powers such as the United States and Russia. The whole human race can benefit from free access to space, being the common heritage of mankind. In particular, outer space becomes an indispensable element of military activities and human life. Many countries are now entering space development, putting a lot of budget into new development programs. Republic of Korea also built the Narodo Space Center, starting its space development with budget and manpower. We have to find out ways to use space not only for military purposes but also for commercial space activities that can contribute to the national economy. In addition, through the joint efforts of the international community, we have to make efforts for preservation and peaceful use of space. Various issues relating to space activities and research should be studies in order to contribute to the progress of humanity. Those issues include the definition of outer space, space debris reduction and environmental conservation issues, non-bind measure cooperation - European International Code of Conduct, space law and national legislation related empowerment issues, arms control measures in space, and restrictions on the use of nuclear fuel. We also need to be involved in the discussion of those issues as one of responsible space countries. In addition, we try to find out regional cooperation schemes such as the ESA in the Europe actively. Currently in the Northeast Asia, cooperation bodies led by Japan and China respectively, are operated in the confrontational way. To avoid such confrontation, a new cooperative body needs to be established for cooperation on space exploration and information. The system to allow the exchange of satellite information for early warning of natural disasters needs to be built as well. In addition, efforts to enhance the effectiveness of the relevant international treaties on space, and fill in the blanks in international space laws should be made at the same time. To this end, we have to do a leading role in the establishment of standards such as non-binding measures (resolution) - Code of Conduct, being discussed in the UN and other organizations, and compliance with those standards. Courses in aerospace should be requires in law schools and educational institutes, and professional manpower need to be nurtured. In addition, the space-related technology and policy needs to be jointly studied among the private, public, and military groups, and the cross exchange among them should be encouraged.

레이더 간섭기법을 이용한 수치고도모델 해상도 향상에 관한 연구 (A Study on the Enhancement of DEM Resolution by Radar Interferometry)

  • 김창오;김상완;이동천;이용욱;김정우
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.287-302
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    • 2005
  • ERS-1/9 및 JERS-1 SAR 영상의 레이더 영상 간섭기법을 이용하여 대전지역의 수치고도모델 (DEM)을 제작하였다 도심지역에서는 GPS 측량으로부터 추출된 지상기준점(GCP)를 이용하여 생성된 DEM의 정밀도를 분석하였고, GCP가 없는 산악지 역에서는 1:25,000 수치지도로부터 추출된 DEM과의 상대적 고도차를 이용하여 정확도를 평가하였다 위성의 궤도오차 및 phase unwrapping에 의한 고도 오차를 최소화하기 위해 DEM생성에 이용되는 전통적인 InSAR기법 외에 DInSAR기법을 추가로 적용하였다. 또한 DInSAR기법 적용시 사용된 DEM의 해상도에 따른 결과의 정밀도를 분석하기 위해 GTOPO30, SRTM-3, 그리고 1:25,000 수치지도로부터 생성된 DEM을 사용하였다. 하나의 ERS tandem 간섭쌍과, 6개의 JERS-1 간섭쌍 분석 결과, 위상간섭기법 적용 시 평지 지역에서의 정밀도는 DEM 사용 여부 및 사용된 DEM의 해상도에 무관하게 약 5-6 m의 고도오차를 보인다 반면 산악지역에서는 SRTM-3 및 1:25,000 수치지도 DED을 이용한 DInSAR 기법이 phase unwrapping에 의한 오차를 줄이는데 매우 효과적이었다. 또한 6 개의 JERS-1 간섭쌍의 중첩을 통해 제작한 DEM의 경우 레이더 영상의 낮은 신호대잡음비 및 대기에 의한 오차를 줄일 수 있었다. 다수의 SAR 간섭쌍과 저해상도 DEM을 이용한 위상간섭기법은 저비용으로 빠른 시간 내에 DEM 해상도를 향상하는데 매우 효과적인 수단으로 사용될 수 있다.

나일론선 절단 방식에 기반한 Pin-puller형 큐브위성용 태양전지판 구속분리장치의 기능검증 (Functional Verification of Pin-puller-type Holding and Release Mechanism Based on Nylon Wire Cutting Release Method for CubeSat Applications)

  • 고지성;손민영;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.81-88
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    • 2021
  • 일반적으로 큐브위성용 전개형 태양전지판을 수납 및 전개시키기 위해 사용되는 구속분리장치는 비폭발식 나일론선 절단방식이 적용된다. 그러나 상기 방식은 태양전지판 수납 상태에서 큐브위성의 배터리 충전, PCB 및 탑재체의 전기적 점검 및 시험 등을 위한 접근 포트 연결 시 분리장치의 구속해제 및 재채결 작업이 반복적으로 요구된다. 따라서, 기존의 구속분리장치는 위성체 내부 접근을 위해서는 작업자의 번거로움 및 일관된 나일론선 체결작업 공정 유지의 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 나일론 선 절단 없이 구속 핀 분리만으로 자유롭게 태양전지판 전개 및 수납이 가능한 Pin-puller형 태양전지판 구속분리장치를 제안하였으며, 기능 및 성능검증을 위한 분리장치의 전개시험 및 최대 분리하중 측정 시험을 통해 분리장치 설계의 유효성을 입증하였다.

천리안위성2A호 기상탑재체 Best Detector Select 맵 평가 및 업데이트 (GEO-KOMPSAT-2A AMI Best Detector Select Map Evaluation and Update)

  • 진경욱;이상철;이정현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.359-365
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    • 2021
  • 천리안위성2A호 기상탑재체 AMI(Advanced Meteorological Imager) 센서 검출기의 최상의 요소들로 구성된 Best Detector Select (BDS) 맵은 발사 전 확정되어 AMI에 업로드 되어 있다. 위성 발사 이후 급격한 온도 변화 환경에 노출되면 검출기의 성능에 변화가 생길 수 있으며, 발사 및 탑재체 아웃개싱 이후에 BDS맵의 성능을 다시 분석하고 필요시 업데이트가 필요하다. 검출기 요소 전체에 대한 성능을 검증하기 위한 분석 작업이 탑재체 개발업체(미 L3HARRIS사)가 제공한 BDS맵 분석 기술 문서를 기반으로 진행되었다. BDS맵 분석이란 탑재체 검출기가 기준 목표물(심우주와 탑재체 내부 보정 타겟)을 응시하는 동안 얼마나 안정적인 신호를 보이는 지를 평가하는 것이다. 이러한 목적으로 LTS(Long Time Series) 및 V-V(Output Voltage vs. Bias Voltage)라 부르는 검증법이 이용된다. LTS는 30초 동안, V-V는 2초 동안 목표물을 응시하고 이 때의 검출기 노이즈 성분을 계산한다. 자료를 획득하기 위해서는 탑재체의 운영을 멈추고 특별 관측을 실시하여야 하기 때문에, 정상 운영 전인 궤도상 시험기간 중에 해당 작업이 이루어지게 된다. 천리안위성2A호 기상탑재체 궤도상 시험 기간 동안 획득한 자료를 바탕으로 BDS맵의 상태를 평가하였다. 발사 전 지상 시험에서 평가된 BDS맵의 전체 성분들 중에 약 1%에 해당하는 요소들이 성능 변화를 보였으며, 이를 다른 요소들 중 최상의 성능을 보이는 성분으로 교체하였다. 새로운 BDS맵을 적용한 결과 BDS문제로 인해 야기된 기상탑재체 원시영상에 나타나는 노이즈 성분(줄무늬)이 완전하게 제거되었다.

전개성능을 고려한 대형 전개형 SAR 안테나의 회전스프링 힌지의 강성 최적설계 (Optimal Design of Stiffness of Torsion Spring Hinge Considering the Deployment Performance of Large Scale SAR Antenna)

  • 김동연;임재혁;장태성;차원호;이소정;오현웅;김경원
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.78-86
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전개성능을 고려한 대형 전개형 SAR 안테나의 회전스프링 힌지의 강성 최적설계에 대해 기술한다. 대형 전개형 SAR 안테나는 발사환경에서는 접혀 있다가 궤도에서 임무를 수행할 때 펼치게 된다. 이러한 조건에서 여러 장으로 구성된 안테나 패널을 주어진 시간 내에 최소의 충격으로 전개할 수 있도록 회전스프링 힌지의 적절한 강성을 찾는 것은 매우 중요하다. 회전스프링 강성이 강하면 완전 전개시점에서 발생하는 큰 충격하중이 구조체에 손상을 주며, 약하면 전개 저항으로 인해 완전전개를 보장할 수 없기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 RecurDyn을 이용한 다물체동역학 해석모델을 생성하였으며 전개해석을 통해 전개성능(전개시간 전개충격하중)을 도출하였다 최적의 회전스프링 강성을 찾기 위해 이에 따른 전개성능을 반응표면법을 통해 근사화 시켰으며 최적설계를 수행하여 적절한 회전스프링의 강성 값을 도출하였다.

KOMPSAT-5 레이더 위성 스테레오 영상을 이용한 1:25,000 수치지형도제작 가능성 연구 (Feasibility Study on Producing 1:25,000 Digital Map Using KOMPSAT-5 SAR Stereo Images)

  • 이용석;정형섭
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_3호
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    • pp.1329-1350
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    • 2018
  • 위성 영상레이더(SAR; Synthetic Aperture Radar)는 날씨와 지역시간에 관계없이 영상을 취득할 수 있으므로 지구를 관측하기 위하여 매우 다양하게 활용되고 있다. 하지만 위성 영상레이더의 전처리 절차가 복잡하여 수치지도의 제작에는 잘 활용되지 못하였다. 본 연구에서는 위성 영상레이더 스테레오 영상을 이용한 수치지형도 제작 가능성에 대한 연구를 수행했다. 이를 위하여 위성의 상 하향궤도에서 촬영된 스테레오 영상을 두 쌍 획득했다. 또한 제작 가능성을 제시하기 위하여 1) 레이더 기하로부터 RPC(Rational Polynomial Coefficient) 기하로 변환하였고, 2) 수치도화를 수행하였다. 3) 최종적으로 기존에 구축된 수치 지형도로부터 기준점과 검사점을 획득하여 수치지형도 제작 결과를 검증하였다. 두 개의 수치 지도 제작 결과에 대하여 정밀도 검증을 수행하였을 때 각각 XY 방향과 Z 방향으로 1 m 미만의 오차를 나타냈다. 본 결과를 바탕으로 우리는 KOMPSAT-5 위성 영상레이더 스테레오 영상을 활용하여 기준에 부합하는 1:25,000 수치 지형도를 제작할 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과는 기상 조건이 불안정한 지역과 북한, 극지방 등 접근이 어려운 지역의 수치지형도 제작과 주기적 수치지형도 업데이트에도 활용 가능할 것으로 예상된다.

Himawari-8 AHI 적설 탐지의 성능 평가 (Performance Evaluation of Snow Detection Using Himawari-8 AHI Data)

  • 진동현;이경상;서민지;최성원;성노훈;이은경;한현경;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_1호
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    • pp.1025-1032
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    • 2018
  • 적설은 강수의 한 형태로 지표면에 쌓인 눈으로 정의되며 빙권의 가장 큰 단일 구성 요소로서 지구 표면과 대기 사이의 열 교환이나 전 지구 또는 지역적인 측면에서 지구의 에너지 수지 균형을 유지하는 중요한 역할을 하는 등 지구 표면 온도를 조절하는데 영향을 미친다. 그러나 적설은 인간의 접근이 어려운 지역에 주로 분포하기 때문에 위성을 활용한 적설 탐지가 활발히 수행되고 있으며 산림 지역의 적설 탐지는 구름과 적설의 구분 다음으로 중요한 과정이다. 따라서 본 연구는 기존 극 궤도 위성에서 산림 지역 적설 탐지에 활용하는 Normalized Difference Snow Index(NDSI) 및 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)를 정지궤도 위성에 적용하였으며, 산림 지역 외 영역은 적설의 분광 특징을 활용한 $R_{1.61{\mu}m}$ anomaly 기법 및 NDSI를 활용하여 적설 탐지를 수행하였다. 본 연구에서 산출한 Snow Cover 자료와 Visible Infrared Imaging Radiometer(VIIRS) Snow Cover 자료를 활용해 간접 검증을 수행한 결과, Probability of Detection(POD)는 99.95%, False Alarm Ratio(FAR)는 16.63 %로 나타났다. Himawari-8 Advanced Himawari Imager(AHI) RGB 영상을 추가로 활용해 정성적 검증 또한 수행하였으며 수행 결과, VIIRS Snow Cover가 미탐지한 영역과 본 연구가 오탐지한 영역이 혼합되어 나타났다.

천리안 2A호 별추적기 태양 차폐각 궤도상 운영 검증 (Verification of the Star Tracker Sun Exclusion Angle of GEO-KOMPSAT-2A Through In-Orbit Operation)

  • 강우용;백광열;김승균
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.243-249
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    • 2021
  • 별추적기는 우주공간에서 미세한 별 빛을 감지한 후 저장된 별 목록과 비교하여 관성좌표계상에서 위성의 자세 정보를 제공한다. 별 이외에 태양이나 지구와 같은 다른 빛이 광학계(OH : Optical Head)로 들어가게 될 경우 별을 인식할 수 없음으로 별추적기를 운영할 수 없다. 특히, 태양과 같은 강한 빛이 들어올 경우 별추적기 운영뿐 아니라 성능에도 영향을 미친다. 별추적기의 태양 차폐각(SEA : Sun Exclusion Angle)은 별추적기의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 별추적기의 태양 차폐각에 대한 검증을 수행하였다. 태양 차폐각 검증을 위해서 별추적기의 태양 차폐 시간을 예측하였으며 실제 천리안 2A호 별 추적기에서 발생한 태양 차폐 시간과 비교하였다. 또한, 광학계에 태양에 의한 차폐가 발생할 경우 별추적기가 정상적으로 동작하는지에 대한 분석을 수행하였다. 분석 결과 별추적기는 성능 요구사항인 26° 이내에서 태양 차폐가 발생하였으며 태양 차폐가 발생할 경우에도 정상 동작함을 확인하였다.

우주날씨 관측을 위한 큐브위성 도요샛 임무 (SNIPE Mission for Space Weather Research)

  • 이재진;손종대;박재흥;양태용;송호섭;황정아;곽영실;박원기
    • 우주기술과 응용
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    • 제2권2호
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    • pp.104-120
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    • 2022
  • 도요샛(Small Scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment, SNIPE)의 과학임무는 전리권 상층부 소규모 플라즈마 구조의 공간적 시간적 변화를 관찰하는 것이다. 이를 위해 4개의 6U 큐브위성(10 kg)이 고도 약 500 km 극궤도로 발사될 예정이며, 상호 위성 간 거리는 편대 비행 알고리즘에 의해 수 10 km에서 수 1,000 km 이상으로 제어된다. 운영 초기에는 4기의 위성이 같은 궤도 평면에 위치하는 종대비행을 하다가 경도상에서 나란히 배치되는 횡대비행으로 전환하여 4기의 서로 다른 지점에서 공간적인 변화를 관측하게 된다. 도요샛에는 입자 검출기, 랑뮈어 탐침, 자력계로 구성된 우주날씨 관측 장비가 각 위성에 탑재된다. 모든 관측기는 10 Hz 이상의 높은 시간 분해능을 가지며 큐브위성에 최적화 설계되었다. 이 외에도 이리디듐 통신 모듈은 지자기 폭풍이 발생할 때 작동 모드를 변경하기 위한 명령을 업로드할 수 있는 기회를 제공한다. 도요샛은 극 지역 플라즈마 밀도 급상승, 필드 정렬 전류, 고에너지 전자의 국소 영역 침투, 적도 및 중위도 플라즈마 거품의 발생 및 시공간적 진화에 대한 관찰을 수행할 예정이며, 이를 통해 태양풍이 우주날씨에 어떠한 영향을 미치는지 탐구하게 된다. 도요샛은 2023년 상반기 러시아 소유즈-2에 의해 카자흐스탄 바이코누르에서 발사될 예정이다.

북한미사일 실험의 국제법상 위법성에 관한 연구 (The International Legality of the North Korean Missile Test)

  • 신홍균
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.211-234
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    • 2009
  • 북한은 우주의 평화적 이용 및 개발에 관한 주권적 권리를 주장하면서 발사체 실험을 수 차례 시행하였다. 발사는 인공위성을 우주 궤도에 진입시키기 위한 것이라고 주장되었고, 이에 대해서 국제사회는 인공위성의 우주궤도 진입이 확인되지 않은 사실이라는 점과 해당 발사체 기술은 대륙간 탄도탄의 제작에 직접 사용되는 기술이라는 점을 강조하였다. 이에 국제연합 안전보장이사회는 북한의 발사체 실험을 사실상 미사일 발사 실험으로 간주하는 결의를 채택하였고, 북한은 발사체 실험의 중지를 일방적 선언한 바 있다. 1967년 우주조약 제1조의 해석 문제에 따라서 북한의 발사체가 우주개발을 위한 것으로서 우주비행의 자유를 향유하는 지위를 가진 것인가에 대한 논란이 있어 왔으나, 안보리 결의는 이에 대한 구속력있는 결의를 통해서 이를 금지하고 있다. 안보리 결의는 북한의 미사일발사 중지를 요청(demand)한 것에 그치기에 법적인 구속력을 가진 것은 아니라고 해석되어야 할 것이고, 따라서 북한의 미사일발사를 위법이라고 규정한 것으로 해석되지도 않는다. 그렇다면 그러한 내용의 안보리 결의는 우주조약에 따른 우주공간의 자유로운 탐사 및 이용에 관한 권리와 상충되지는 않는다. 그러나 북한의 발사체가 대량파괴 무기확산에 따라서 국제평화와 안전에 위협을 주는 대상에 포함된다는 안보리 결의는 구속력있는 결정에 속하는 사항이라고 보아야 한다. 안보리 결의는 북한이 미사일을 발사하지 않을 것에 대해서는 요구라는 표현을 택하고 있지만, 제1718호의 제5항에서 북한은 탄도미사일 프로그램에 관련된 일체의 행위를 중지하고 미사일 발사에 관한 기존의 유예조치를 재이행할것에 대해서는 결정이라는 표현을 택하고 있다. 그렇다면 북한의 그러한 발사체에 관련된 행동은 구속력있는 안보리 결의에 의해 제한되는 것이다. 즉 발사체를 발사할 권리는 부인되지 않지만, 대량파괴무기 확산에 관련된 프로그램은 금지된다. 북한의 발사체 발사는 북한이 이미 선언했던 유예조치에 포함되는 것으로서 대량파괴무기 확산금지에 따른 제한에 같이 포함되는 것으로서 북한의 발사체는 미사일로서 그에 관련된 일체의 행위는 그 유예조치에 의해서 제한된다. 이것이 안보리 결의에 담긴 결정 사항이고 구속력을 갖고 있는 결정이다. 북한은 광명성 2호를 운반하려는 은하 2호는 우주개발을 위한 목적이라고 주장하였다. 그러나 대량파괴무기확산 금지의 목적하에 구속력있는 안보리 결의와 그에 따르는 1967년 우주조약에 따라서 그러한 발사행위는 금지 대상에 속한다. 북한의 우주개발을 위한 행위 자체가 위법한 것으로 간주되지는 않는다. 즉, 우주조약 제1조에 따른 권리와 지위에는 영향은 없다고 보여진다. 다만, 북한이 발사체 실험을 유예한다고 선언한 사실 및 그로 인한 법적 효과, 발사체 기술이 갖는 정치적 특성 등에 따라서, 북한의 발사체 실험은 미사일 실험이고 미사일 실험은 금지된다.

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