• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.68-77
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• 2018

달 궤도선의 전반적인 특성을 해석하기 위해 일별 발사가 가능한 Variable Coast 방식을 3.5 위상전이궤적에 적용하였다. 발사장 및 발사체를 선정하여 발사에서부터 달 궤도 진입까지의 전 과정에 대한 임무 시나리오를 구성 및 해석을 수행하였다. 특히 지구-달 회전좌표계에서 정의한 SEM(Satellite-Earth-Moon) 각도는 3.5 위상전이궤적을 전반적으로 검토할 수 있는 중요한 구속조건이다. SEM 각도를 이용한 시뮬레이션 결과를 지구-달 전이궤적 및 달 궤도 진입에서의 발사 시각, 관성비행 기간, 근지점 고도 및 ${\Delta}V$등 다양한 관점으로 분석하고 최적의 SEM 각도를 제안하였다. 이 결과는 향후 Fixed Coast 분석결과와 비교함으로써 발사체 선정에 따른 3.5 위상전이궤적의 특성을 평가하는데 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.167-174
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• 2018

달 착륙선에는 14일에 이르는 밤 구간동안 극한의 열환경에서 생존하기 위한 열원공급을 목적으로 히터가 적용되며, 이 때 전력생성이 제한되는 착륙선의 소요전력을 최소화하는 히터 작동 온도 설정치가 결정되어야 한다. 또한 상기 온도 설정치에 따른 착륙선의 온도 변화는 탑재 전장품에 적용된 전자소자의 솔더 접합부에 대한 열기계적 신뢰성과 연관되는 중요한 설계인자이다. 본 논문에서는 임무수명이 1년인 달 착륙선의 열해석 결과를 토대로 상용 신뢰성 수명예측도구인 Sherlock을 활용하여 상기의 온도 설정치에 따른 솔더 접합부의 열 기계적 신뢰성을 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.366-372
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• 2013

한국형 달탐사선은 국가 우주개발계획에 따라 한국형 발사체인 KSLV-2(Korea Space Launch Vehicle 2)에 탑재하여 2020년 이후 발사될 예정이다. 한국형 달탐사선은 무인 탐사선으로 궤도선과 착륙선 2종으로 구성되며 발사체의 탑재능력에 따라 발사중량 550kg 이내의 소형 경량으로 개발되어야 한다. 달탐사선 구조체는 임무 탑재장비의 수용 뿐 아니라 발사 및 운용환경에서 견딜 수 있도록 충분한 강성과 강도가 요구된다. 본 논문에서는 한국형 달탐사선 구조모델의 설계에 대한 선행 연구결과를 기술한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권5호
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• pp.402-409
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• 2018

이 논문에서는 무인 달착륙 임무를 위해 고려하고 있는 달착륙 시나리오를 제안하고 제안된 시나리오를 기반으로 동력하강단계에서의 최적화 착륙궤적을 구현한다. 동력하강단계에서 달착륙선의 자세 변화는 사용 연료량뿐만 아니라 영상기반 항법의 센서 운용에도 영향을 주므로 자세 변화가 급격하게 이루어지지 않도록 자세각속도를 최적제어 가격함수에 포함하고 이때 자세각속도의 영향을 조절하는 가중치가 최적화 착륙궤적에 미치는 영향을 분석한다. 분석된 결과를 바탕으로 연료 사용을 최소화하고 안정된 자세 변화를 갖도록 최적화 착륙궤적을 설계할 수 있는 적절한 가중치를 제시한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권2호
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• pp.121-125
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• 2015

At the suggestion of the NASA Meteoroid Environment Office (NASA/MEO), which promotes lunar impact monitoring worldwide during NASA's Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) mission period (launched Sept. 2013), we set up a video observation system for lunar impact flashes using a 16-inch educational telescope at Chungnam National University. From Oct. 2013 through Apr. 2014, we recorded 80 hours of video observation of the unilluminated part of the crescent moon in the evening hours. We found a plausible candidate impact flash on Feb. 3, 2014 at selenographic longitude $2.1^{\circ}$ and latitude $25.4^{\circ}$. The flash lasted for 0.2 s and the light curve was asymmetric with a slow decrease after a peak brightness of $8.7{\pm}0.3mag$. Based on a star-like distribution of pixel brightness and asymmetric light curve, we conclude that the observed flash was due to a meteoroid impact on the lunar surface. Since unequivocal detection of an impact flash requires simultaneous observation from at least two sites, we strongly recommend that other institutes and universities in Korea set up similar inexpensive monitoring systems involving educational or amateur telescopes, and that they collaborate in the near future.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.138.2-138.2
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• 2012

Cave on the Moon is considered as the most appropriate place for human to live during the frontier lunar exploration. While the lava flows, the outer crust gets cooled and solidified. Then, the empty space is remained inside after lava flow stops. Such empty space is called the lava caves. Those lava tubes on the Earth are formed mostly by volcanic activity. However, the lava tubes on satellite like Moon and planet like Mars without volcanic activity are mostly formed by the lava flow inside of the crater made by large meteorite impact. Some part of lava tube with collapsed ceiling appears as the entrance of the cave. Such area looks like a deep crater so called a pit crater. Four large pit craters with diameter of > 60 m and depth of > 40 m are found without difficulty from Kaguya and LRO mission image archives. However, those are too deep to use as easily accessible human frontier base. Therefore, now we are going to identify some smaller lunar caves with accessible entrances using LRO camera images of 0.5 m/pixel resolution. Earth's lava caves and their entrances are well photographed by surface and aerial camera in immense volume. Thus, if the image data are sorted and archived well, those images can be used in comparison with the less distinct lunar cave and entrance images due to its smaller size. Then, we can identify the regions on the Moon where there exist caves with accessible entrances. The database will be also useful in modeling geomorphology for lunar and Martian caves for future artificial intelligence investigation of the caves in any size.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.24.4-24.4
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• 2011

Frozen orbit concept is very useful in designing particular mission orbits including the Sun-synchronous and minimum altitude variation orbits. In this work, variety of frozen and Sun-synchronous orbit conditions around the Moon is investigated and analyzed. The first two zonal harmonics of the Moon, J2 and J3, are considered to determine mean orbital elements to be a frozen orbit. To check the long-term behavior of a frozen orbit, formerly developed YonSei Precise Lunar Orbit Propagator (YSPLOP) is used. First, frozen orbit solutions without conditions to be the Sun-synchronous orbit is investigated. Various mean semi-major axes having between ranges from 1,788 km to 1,938 km with inclinations from 30 deg to 150 deg are considered. It is found that a polar orbit (90 deg of inclination) having 100 km of altitude requires the orbital eccentricity of about 0.01975 for a frozen orbit. Also, mean apolune and perilune altitudes for this case is about 136.301 km and 63.694 km, respectively. Second, frozen orbit solutions with additional condition to be the Sun-synchronous orbit is investigated. It is discovered that orbital inclinations are increased from 138.223 deg to 171.553 deg when mean altitude ranged from 50 km to 200 km. For the most usual mission altitude at the Moon (100 km), the Sun-synchronous orbit condition is satisfied with the eccentricity of 0.01124 and 145.235 deg of inclination. For this case, mean apolune and perilune altitudes are found to be about 120.677 km and 79.323 km, respectively. The results analyzed in this work could be useful to design a preliminary mapping orbit as well as to estimate basic on-board payloads' system requirements, for a future Korea's lunar orbiter mission. Other detailed perturbative effects should be considered in the further study, to analyze more accurate frozen orbit conditions at the Moon.

• 천문학회보
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• 제43권1호
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• pp.71.2-71.2
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• 2018

태양계 질량의 대부분은 플라즈마, 기체, 또는 액체 상태로 존재하며, 극히 일부만이 고체 즉 암석과 광물로 존재한다. 하지만, 반응 특히 혼합(mixing)이 일어나는 속도가 매우 느린 고체의 특성상 태양계의 탄생과 진화 과정의 기록은 고체태양계 물질에 더 잘 보관되어 있다. 지구를 제외한 고체 태양계 물질을 확보하기 위해서는 지구로 낙하한 암석인 운석(meteorites)을 발견하거나, 우주로 나가 시료를 가져와야 한다. 아폴로 미션(Apollo mission)에 의한 월석(lunar rocks) 채취(Papike et al., 1998), 하야부사 미션(Hayabusa mission)에 의한 소행성(asteroid) 시료 채취(Nakamura et al., 2011), 스타더스트 미션(Stardust mission)에 의한 혜성 시료 채취(Zolensky et al., 2006) 등이 후자에 속한다. 능동적으로 가져온 시료는 아직까지는 그 종류와 양에서 운석에 비해 매우 부족하므로 현재까지 우리가 알고 있는 고체 태양계에 관한 대부분은 운석 연구를 통해 얻어졌다. 운석은 크게 미분화운석 즉 콘드라이트(chondrites)와 분화운석(differentiated meteorites)으로 구분한다. 분화운석 중 일부는 달운석(lunar meteorites) 또는 화성운석(martian meteorites)이며, 나머지 분화운석과 콘드라이트는 암석-지구화학적 특징과 성인적 연관성에 의해 다양한 그룹으로 세분되는데 각 그룹은 하나의, 또는 둘 이상의 매우 유사한, 소행성에서 유래한 것으로 해석된다(Krot et al., 2014; 최변각 2009). 다양한 종류의 운석과 구성 광물에 포함된 기록으로는 (1) 태양계 이전 존재한 항성의 대기에서 생성된 광물, 즉 선태양계 광물(presolar grains), (2) 태양계 성운 탄생과 각 진화 단계의 정확한 시기, (3) 태양계 성운의 화학조성-동위원소 조성, 온도-압력 조건 등을 포함한 물리-화학적 특징, (4) 가스-먼지로부터 미행성, 소행성, 행성으로의 진화 과정, (5) 행성 진화의 열원, (6) 소행성 핵의 생성 과정 등이 있다. 강연에서는 이들을 간략히 살펴보고자 한다. 운석연구 등을 통해 태양계 생성과 진화과정에 관한 다양한 정보가 축적되었지만, 앞으로 연구할 것들이 더 많다. 또한 태양계 물질 중에는 운석의 형태로 지구로 들어왔거나 앞으로 들어올 수 있는 것도 있지만 그렇지 않은 것도 있다. 가스나 기체의 경우가 그러할 것이며, 고체지만 결합이 약해 일부라도 원형을 유지한 채 대기권을 통과 할 수 없는 것도 있을 것이다. 또 공전궤도나 중력 등 물리적 이유로 지구권 진입이 불가능한 것도 있다. 이러한 태양계 구성원에는 우리가 아직까지 얻지 못한 정보들이 다량 보존되어 있을 것이다. 미래의 태양계탐사가 기대되는 이유 중 하나이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.86-91
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• 2016

한국항공우주연구원은 한국 최초의 달 탐사를 위한 시험용 달 궤도선을 개발하고 있으며, 임무 성공을 위해 다양한 분석을 수행하고 있다. 특히 각 탑재체를 통해 획득된 과학 및 기술 데이터를 지구로 전송하기 위해 통신 성능이 중요한 요소 중의 하나로 판단된다. 본 논문에서는 지상국과 궤도선 간의 가시성 분석을 통해 하루 평균 전송 가능한 다운링크 용량에 대한 연구 내용을 설명하고, 그 결과에 대해 정리하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.240-252
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• 2016

In this paper, an on-board orbit propagator and compressing trajectory method based on B-spline for a lunar explorer are proposed. An explorer should recognize its own orbit for a successful mission operation. Generally, orbit determination is periodically performed at the ground station, and the computed orbit information is subsequently uploaded to the explorer, which would generate a heavy workload for the ground station and the explorer. A high-performance computer at the ground station is employed to determine the orbit required for the explorer in the parking orbit of Earth. The method not only reduces the workload of the ground station and the explorer, but also increases the orbital prediction accuracy. Then, the data was compressed into coefficients within a given tolerance using B-spline. The compressed data is then transmitted to the explorer efficiently. The data compression is maximized using the proposed methods. The methods are compared with a fifth order polynomial regression method. The results show that the proposed method has the potential for expansion to various deep space probes.