• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.134-141
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• 2004

본 논문은 위성 통신시스템의 개념 설계를 위한 프로그램 개발과 설계 과정의 분석 결과를 보여준다. 이를 위해 10kg에서 200Kg 사이의 200여개 저궤도 소형위성을 대상으로 데이터베이스를 구축하였고, 이를 바탕으로 위성 통신시스템 초기 설계 시 필요한 파라미터들의 일반적인 값을 도출하여 적용하였다. 위성의 임무에 상관없이 일반적인 위성 통신 시스템의 개념 설계와 일련의 과정을 일반화한 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서는 일반적인 초기 통신시스템 설계과정을 프로그램으로 구현하기 위해 각각의 과정을 구분하고 과정마다 필요한 파라미터들을 정의하였다. 또한 데이터베이스 분석을 통해 파라미터가 개념 설계에 적용되는 과정을 살펴보고 이를 프로그램으로 구현하여 시뮬레이션을 통해 전체 알고리즘에 대한 타당성을 증명하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권2호
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• pp.443-451
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• 2023

Machine Learning has introduced many solutions in data science, but its application in IoT faces significant challenges, due to the limitations in memory size and processing capability of constrained devices. In this paper we design an automatic gamma radiation detection and identification embedded system that exploits the power of TinyML in a SiPM micro radiation sensor leveraging the Edge Impulse platform. The model is trained using real gamma source data enhanced by software augmentation algorithms. Tests show high accuracy in real time processing. This design has promising applications in general-purpose radiation detection and identification, nuclear safety, medical diagnosis and it is also amenable for deployment in small satellites.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.767-773
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• 2010

본 논문에서는 위성 본체에 장착된 탑제체를 위성으로부터 분리하기 위한 비폭발식 분리 메커니즘을 제안하였다. 작동기로서 경제적이고 신뢰성 있는 유성기어가 통합된 소형 직류모터를 채택하였다. 제안된 분리장치는 별도의 지그나 구조물 없이도 재장전이 용이 하도록 하였으며, 단순한 구조로 제작이 수월한 장점이 있다. 완성된 분리장치는 분리반응속도 측정시험, 최대분리가능하중 측정 시험, 최대발생충격 측정 시험을 통하여 그 성능을 입증하였고, 진동시험, 열진공 시험을 통하여 우주 환경에서 사용 가능함을 보여주었다. 개발된 인공위성용 비폭발식 분리장치를 통하여 그동안 사용되었던 폭발식 분리장치 등의 해외위성용 분리장치를 대체 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.187-194
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• 2022

안테나의 고속 정밀 지향성 확보를 위해 동작되는 모터의 구동에 의한 외란의 크기는 극히 미소함에도 불구하고, 정밀 지향 성능이 요구되는 관측 위성의 영상 품질을 저해하는 주요 원인으로 작용하게 된다. 고해상도 관측위성의 지향 성능 향상을 통한 고해상도 영상정보 획득을 위해서는 지향성 안테나의 모터 구동시 발생하는 미소진동(Jitter)이 주요 임무 장비에 전달되지 않도록 적절한 진동절연 및 저감 설계가 요구된다. 본 논문에서는 실제 위성에 적용된 지향성 안테나 진동저감 장치에 대해 개발과정과 적용 전후의 미소 진동 저감 효과에 대해 살펴보고자 한다. 이 장치는 별다른 인터페이스 추가 장비 없이, 지향성 안테나 구동부 내에 있는 기어 하나만을 스프링 댐퍼 기어 형태로 교체함으로서, 발생되는 지터문제를 획기적으로 개선할 수 있는 방법으로 고안되었으며, 이 방식은 2015년에 발사된 서브미터급 고해상도 지구관측 위성에 처음으로 적용되어 발사되었으며, 현재까지 성공적으로 운용 중에 있다.

• 천문학회지
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• 제55권4호
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• pp.111-121
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• 2022

Based on the light an exoplanet blocks from its host star as it passes in front of it during a transit, the mid-transit time can be determined. Periodic variations in mid-transit times can indicate another planet's gravitational influence. We investigate 83 transits of TrES-1 b as observed from 6-inch telescopes in the MicroObservatory robotic telescope network. The EXOTIC data reduction pipeline is used to process these transits, fit transit models to light curves, and calculate transit midpoints. This paper details the methodology for analyzing transit timing variations (TTVs) and using transit measurements to maintain ephemerides. The application of Lomb-Scargle period analysis for studying the plausibility of TTVs is explained. The analysis of the resultant TTVs from 46 transits from MicroObservatory and 47 transits from archival data in the Exoplanet Transit Database indicated the possible existence of other planets affecting the orbit of TrES-1 and improved the precision of the ephemeris by one order of magnitude. We now estimate the ephemeris to be (2 455 489.66026 BJD_TDB ± 0.00044 d) + (3.0300689 ± 0.0000007) d × epoch. This analysis also demonstrates the role of small telescopes in making precise midtransit time measurements, which can be used to help maintain ephemerides and perform TTV analysis. The maintenance of ephemerides allows for an increased ability to optimize telescope time on large ground-based telescopes and space telescope missions.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1645-1653
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• 2014

대부분의 지형정보획득을 위한 영상에는 RGB, 근적외선, 열영상이 주로 사용된다. 이 멀티밴드영상은 위성이나 유인항공기에 탑재되어 획득되고 있으나 주기해상도, 비용, 공간해상도, 그리고 구름의 영향 등으로 사용자를 만족시키기 어렵다. 자동항법UAV에 적합한 페이로드와 콘트롤러를 개발한다면 원하는 시간과 주기로 고해상도 멀티밴드영상을 획득할 수 있다. 본 연구에서는 멀티밴드 영상획득을 위한 센서와 페이로드의 개발을 통해 저가의 고해상 영상획득시스템을 구축하고 이를 이용하여 geo-referencing data와 함께 RGB, NIR과 열영상을 획득하였다. 획득한 RGB영상으로 정사모자익영상을 제작하여 검사점에 대한 위치정확도를 분석한 결과 수평좌표에서 0.181m, 수직좌표에서 0.203m의 편차를 얻을 수 있었다. 이는 1:1,000~5000수치지도제작과 소규모지역에 대한 원격탐측이 가능한 공간정확도를 만족하므로 페이로드의 활용성을 검증할 수 있었으며 활용이 기대된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-7
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• 2022

최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.1-2
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• 2011

Hybrid rockets have lately attracted attention as a strong candidate of small, low cost, safe and reliable launch vehicles. A significant topic is that the first commercially sponsored space ship, SpaceShipOne vehicle chose a hybrid rocket. The main factors for the choice were safety of operation, system cost, quick turnaround, and thrust termination. In Japan, five universities including Hokkaido University and three private companies organized "Hybrid Rocket Research Group" from 1998 to 2002. Their main purpose was to downsize the cost and scale of rocket experiments. In 2002, UNISEC (University Space Engineering Consortium) and HASTIC (Hokkaido Aerospace Science and Technology Incubation Center) took over the educational and R&D rocket activities respectively and the research group dissolved. In 2008, JAXA/ISAS and eleven universities formed "Hybrid Rocket Research Working Group" as a subcommittee of the Steering Committee for Space Engineering in ISAS. Their goal is to demonstrate technical feasibility of lowcost and high frequency launches of nano/micro satellites into sun-synchronous orbits. Hybrid rockets use a combination of solid and liquid propellants. Usually the fuel is in a solid phase. A serious problem of hybrid rockets is the low regression rate of the solid fuel. In single port hybrids the low regression rate below 1 mm/s causes large L/D exceeding a hundred and small fuel loading ratio falling below 0.3. Multi-port hybrids are a typical solution to solve this problem. However, this solution is not the mainstream in Japan. Another approach is to use high regression rate fuels. For example, a fuel regression rate of 4 mm/s decreases L/D to around 10 and increases the loading ratio to around 0.75. Liquefying fuels such as paraffins are strong candidates for high regression fuels and subject of active research in Japan too. Nakagawa et al. in Tokai University employed EVA (Ethylene Vinyl Acetate) to modify viscosity of paraffin based fuels and investigated the effect of viscosity on regression rates. Wada et al. in Akita University employed LTP (Low melting ThermoPlastic) as another candidate of liquefying fuels and demonstrated high regression rates comparable to paraffin fuels. Hori et al. in JAXA/ISAS employed glycidylazide-poly(ethylene glycol) (GAP-PEG) copolymers as high regression rate fuels and modified the combustion characteristics by changing the PEG mixing ratio. Regression rate improvement by changing internal ballistics is another stream of research. The author proposed a new fuel configuration named "CAMUI" in 1998. CAMUI comes from an abbreviation of "cascaded multistage impinging-jet" meaning the distinctive flow field. A CAMUI type fuel grain consists of several cylindrical fuel blocks with two ports in axial direction. The port alignment shifts 90 degrees with each other to make jets out of ports impinge on the upstream end face of the downstream fuel block, resulting in intense heat transfer to the fuel. Yuasa et al. in Tokyo Metropolitan University employed swirling injection method and improved regression rates more than three times higher. However, regression rate distribution along the axis is not uniform due to the decay of the swirl strength. Aso et al. in Kyushu University employed multi-swirl injection to solve this problem. Combinations of swirling injection and paraffin based fuel have been tried and some results show very high regression rates exceeding ten times of conventional one. High fuel regression rates by new fuel, new internal ballistics, or combination of them require faster fuel-oxidizer mixing to maintain combustion efficiency. Nakagawa et al. succeeded to improve combustion efficiency of a paraffin-based fuel from 77% to 96% by a baffle plate. Another effective approach some researchers are trying is to use an aft-chamber to increase residence time. Better understanding of the new flow fields is necessary to reveal basic mechanisms of regression enhancement. Yuasa et al. visualized the combustion field in a swirling injection type motor. Nakagawa et al. observed boundary layer combustion of wax-based fuels. To understand detailed flow structures in swirling flow type hybrids, Sawada et al. (Tohoku Univ.), Teramoto et al. (Univ. of Tokyo), Shimada et al. (ISAS), and Tsuboi et al. (Kyushu Inst. Tech.) are trying to simulate the flow field numerically. Main challenges are turbulent reaction, stiffness due to low Mach number flow, fuel regression model, and other non-steady phenomena. Oshima et al. in Hokkaido University simulated CAMUI type flow fields and discussed correspondence relation between regression distribution of a burning surface and the vortex structure over the surface.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_3호
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• pp.855-866
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• 2017

본 논문에서는 지하수 수자원의 부존 및 대수층의 역학적 변화를 원격 탐사 방법으로 해석한 연구사례를 고찰하였다. 지질 분포, 지표수 및 지형 고도차, 식생 분포, 강수량과 증발산량의 변화를 측정하는 기법에는 항공 자력 탐사 분석에 의한 지질 선구조 해석, DEM, 엽면적지수, 정규 식생 지수 및 지표면 에너지 밸런스 계산 등이 있으며, 모두 원격 탐사로 수득된 자료에 기반하며, 광역적 차원에서의 지하수 수자원 부존 여부를 정성적으로 분석할 수 있다. 위성 센서 자료의 직접 이용을 통한 지하수 부존 및 동력학의 정량적 해석은 현재까지 GRACE와 InSAR가 가장 각광받는 탐사 방법임을 알 수 있었다. GRACE는 미소 중력장 변화를 지구 표면 및 내부 수체의 질량 변화로 전환할 수 있는 센서 보유 위성으로서, 센서 자료의 보정이 필요 없고, 지하수 부존 정량 분석을 위한 보조 자료를 모두 다른 위성 센서 자료에서 수득할 수 있으며, 자료처리 알고리즘의 지속적인 개선이 진행되고 있어서, 전세계적으로 수많은 연구가 수행되었다. 그러나, 위성센서의 검출 한계로 인해 협소한 지역에서의 지하수 질량 변화 정량이 부정확할 수 있고, 현장 조사 자료와 연동할 경우 과대 추정된 결과가 도출될 수 있다. InSAR는 특정 대수층에서 지표의 수직 변위가 지하수위와 비례한다는 원리를 이용, mm 단위의 지표 수직 변위를 측정하여 대수층 및 대수층 내 지하수의 물리적 특징을 정량화할 수 있다. 그러나, 지표의 토지 피복이 단순한 건조-반건조 기후 지역에 한정되어 적용되고 있으며, 지표면과의 긴밀도 값 손실이 우려되는 지역에서는 적용이 힘들다. 상기 두 위성을 이용하여 우리나라 지하수 수자원의 질량 변화 및 흐름 특징을 광역적으로 정량화하기 위해서는 우리나라의 지형 및 지질, 자연 조건에 알맞은 자료 전처리 알고리즘 개발 및 적용이 선행되어야 할 것이다.