• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권1호
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• pp.26-30
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• 2010

The present paper studies the thermally-induced vibration phenomenon of the flexible space boom structure. In order to simulate the thermally-induced vibration phenomenon of the flexible thin boom structure of the spacecraft with the attached tip mass in space, the thermally-induced vibration including thermal flutter is experimentally investigated at various thermal environments using a heating lamp in vacuum chamber. In this experimental study, fluctuating characteristics, natural frequency and thermal strains of the thermally-induced vibration are parametrically investigated at various thermal environment conditions. Finally the thermally-induced vibration of the flexible boom structure of the orbiting earth satellite in solar radiation environment from the earth eclipse region including umbra and penumbra is simulated using the power control of the heating lamp in the vacuum chamber.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.802-808
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• 2014

학문적 연구개발 목적으로 개발된 MEMS 기술 기반 고체 추력기는 큐브위성에 탑재되어 극한 우주환경에서의 궤도 운용 및 기술검증시험을 실시할 예정이다. 이를 위해서는 고체 추력기가 허용온도 범위 내에 유지되도록 하여 점화시간지연에 따른 점화실패 방지 및 저온에서의 추력기의 구조건전성 확보가 가능하도록 열 제어를 실시하여야 한다. 본 논문에서는 MEMS 고체 추력기의 저온에서의 허용온도 유지를 위해 일반적으로 적용되는 온도센서와 히터를 활용하지 않고 고체 추진제 점화용 마이크로 점화기를 온도제어를 위한 센서 및 히터로 활용하는 효율적 열 제어 방안을 제안하였으며, 궤도 열 해석을 통해 열 제어 방식의 유효성을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권7호
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• pp.709-716
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• 2009

위성 궤도 자세는 위성 열설계에 영향을 주는 중요한 요소로서, 궤도 운용 자세에 대한 열적 조건을 정확히 파악하는 것을 필요로 한다. 본 연구에서는 저궤도 위성의 yaw motion의 운영 자세에 따른 우주 열환경의 변화와 열설계의 열적 영향을 검토하였다. 본 위성은 고정형의 태양 전지판을 가지고 있기 때문에 태양광 구간 동안에 태양지향(sun-pointing)자세를 유지하고, 위성에 장착되는 별센서인 별추적기의 가시 방향이 심층 우주방향을 향하도록 하기 위하여 위성의 길이 방향을 축으로 일정한 각속도로 회전을 하는 yaw motion을 하도록 운용된다. 이것은 위성이 정밀한 자세 제어의 성능을 발휘할 수 있도록 별추적기가 별의 시야각을 확보하기 위한 것이다. 또한 위성 열설계 측면에서는 이러한 운용을 위한 자세 변화에 따른 열적 영향을 파악하는 것을 필요로 한다. 연구에서는 위성의 열모델에 이러한 궤도 운용 자세를 반영한 후의 궤도 열해석을 통하여 이를 알아보고자 한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2606-2611
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• 2003

Comprehensive study on the control system design for a RTP process has been conducted. The purpose of the control system is to maintain maximum temperature uniformity across the silicon wafer achieving precise tracking for various reference trajectories. The study has been carried out in two stages: thermal balance modeling on the basis of a semi-empirical radiation model, and optimal iterative learning controller design on the basis of a linear state space model. First, we found through steady state radiation modeling that the fourth power of wafer temperatures, lamp powers, and the fourth power of chamber wall temperature are related by an emissivity-independent linear equation. Next, for control of the MIMO system, a state space modeland LQG-based two-stage batch control technique was derived and employed to reduce the heavy computational demand in the original two-stage batch control technique. By accommodating the first result, a linear state space model for the controller design was identified between the lamp powers and the fourth power of wafer temperatures as inputs and outputs, respectively. The control system was applied to an experimental RTP equipment. As a consequence, great uniformity improvement could be attained over the entire time horizon compared to the original multi-loop PID control. In addition, controller implementation was standardized and facilitated by completely eliminating the tedious and lengthy control tuning trial.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제6권1호
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• pp.61-70
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• 2005

The currently developed propulsion system(PS) is composed of propellant tank, valves, thrusters, interconnecting line assembly and thermal hardwares to prevent propellant freezing in the space environment. Comprehensive engineering analyses in the structure, thermal, flow and plume fields are performed to evaluate main design parameters and to verify their suitabilities concurrently at the design phase. The integrated PS has undergone a series of acceptance tests to verify workmanship, performance, and functionality prior to spacecraft level integration. After all the processes of assembly, integration and test are completed, the PS is integrated with the satellite bus system successfully. At present, the severe environmental tests have been carried out to evaluate functionality performances of satellite bus system. This paper summarizes an overall development process of monopropellant propulsion system for the attitude and orbit control of LEO(Low Earth Orbit) observation satellite from the design engineering up to the integration and test.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1232-1239
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• 2010

(주)쎄트렉아이는 지구관측위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C Ver.3.0을 개발 중이다. EOS-C Ver.3.0은 현재 운용중인 DubaiSat-1의 주 탑재체인 EOS-C Ver.2.0 개발 경험을 바탕으로 능동 열제어 방식과 수동 열제어 방식을 적절하게 혼용하여 보다 향상된 성능을 갖도록 설계되었다. 설계를 바탕으로 STM을 개발하여 인증(qualification) 수준의 열진공 시험을 수행하여 설계 여유(design margin)를 확인하였다. 또한 열평형 시험 결과를 이용하여 열제어계 설계에 사용한 열-수치 모델에 대한 검증 작업을 수행하였으며, 열-수치 모델이 실제 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.795-801
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• 2014

STEP Cube Lab.은 조선대학교 항공우주공학과 우주기술융합연구실에서 개발 중인 극초소형 위성으로 구분되는 1U 큐브위성으로, 논문 연구 실적으로만 그친 우주핵심기술을 발굴 및 탑재하여 궤도 검증 실시 및 해당 분야 기술의 지적 저변확대에 공헌을 목표로 한다. 이에 본 논문에서는 주요 탑재체인 가변방사율 라디에이터, 무충격 구속분리장치 그리고 MEMS 고체추진로켓 등을 탑재하여 극한 우주 열환경에서의 위성 시스템과 탑재 체의 안정적인 궤도 운용 및 기술 검증을 위해 시스템 통합 열해석 및 열제어를 실시하였으며, 이를 통해 해석결과 분석 및 열제어 설계의 타당성을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.474-480
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• 2011

지구의 저궤도에서 운용되는 영상센서는 극저온 환경에서 태양 복사 뿐 아니라 지구의 적외선 및 알베도(Albedo)의 영향을 받는다. 극한 환경에 노출되는 영상센서는 작동/비작 동시 허용 온도를 벗어나지 않도록 열설계가 필요하며, 정상상태 에너지 평형식을 통해 필요한 방열판 면적 및 히터 예비 설계 값을 설정한다. 일반적으로 위성체 패널에 주기를 갖는 발열장비가 장착되어, 패널의 일부를 방열판 면적으로 설계한다. 본 논문에서는 위성체와 분리하여 설계하는 영상센서의 열제어를 위하여, 내부에서 항상 발열하는 장비의 열을 히트파이프를 이용하여 패널에 장착된 방열판으로 효과적으로 전달하도록 설계하였다. 예비 설계값을 기준으로 수치해석에 기반을 두는 SINDA를 이용하여 궤도 열해석을 실시하여, 방열 면적 및 히터 설계는 쉽고 빠르게 계산되어졌다. 또한, 방열 성능을 유지하면서 질량을 줄이도록 방열판을 립형상(Rib-type)으로 설계하였으며, 궤도 열해석 결과, 영상센서의 열적 요구사항을 만족함을 검증하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2315-2324
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• 2023

Space nuclear reactors are becoming popular in deep space exploration owing to their advantages of high-power density and stability. Following the fourth-generation nuclear reactor technology, a conceptual design of the dual drum-controlled space molten salt reactor (D²-SMSR) is proposed. The reactor concept uses molten salt as fuel and heat pipes for cooling. A new reactivity control strategy that combines control drums and safety drums was adopted. Critical physical characteristics such as neutron energy spectrum, neutron flux distribution, power distribution and burnup depth were calculated. Flow and heat transfer characteristics such as natural convection, velocity and temperature distribution of the D²-SMSR under low gravity conditions were analyzed. The reactivity control effect of the dual-drums strategy was evaluated. Results showed that the D²-SMSR with a fast spectrum could operate for 10 years at the full power of 40 kWth. The D²-SMSR has a high heat transfer coefficient between molten salt and heat pipe, which means that the core has a good heat-exchange performance. The new reactivity control strategy can achieve shutdown with one safety drum or three control drums, ensuring high-security standards. The present study can provide a theoretical reference for the design of space nuclear reactors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.403-407
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• 2005

Objective of the research is to demonstrate solar thermal space and ground heating system which is integrated to a greenhouse culture facility for reducing heating cost, increasing the value of product by environment control, and developing advanced culture technology by deploying solar thermal system. Field test for the demonstration was carried out in horticulture complex in Jeju Island. Medium scale solar hot water system was installed in a ground heating culture facility. Reliability and economic aspect of the system which was operated complementary with thermal storage and solar hot water generation were analyzed by investigating collector efficiency, operation performance, and control features. Short term day test on element performance and Long term test of the whole system were carried out. Optimum operating condition and its characteristics were closely investigated by changing the control condition based on the temperature difference which is the most important operating parameter. For establishing more reliable and optimal design data regarding system scale and operation condition, continuous operation and monitoring on the system need to be further carried out. However, it is expected that, in high-insolation areas where large-scale ground storage is adaptable, solar system demonstrated in the research could be economically competitive and promisingly disseminate over various application areas.