• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.52-65
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• 2022

한국은 '22년 하반기 한국형발사체(KSLV-2)는 2차 발사를 통해 최종 성공을 앞두고 있으며, 인공위성개발 능력은 이미 선진국 수준에 도달하였다. 이러한 발사체와 위성 기술 성숙 이후 향후 대한민국의 우주개발은 우주탐사와 우주활용으로, Hardware 기술개발에서 과학기술 임무개발로, 무인우주개발에서 유인우주개발로 패러다임이 전환되어야 한다. 최우선 전략은 국내 우주산업과 관련 국내 산업을 확대하고 고용을 창출하고, 핵심우주기술이 개발되어야 하며, 국민 편익과 안전에 도움이 되는 우주개발이어야 한다. 이를 위해 유인우주개발을 시작해야 하는데, 20년대 글로벌하게 추진될 국제공동 유인 달탐사(Gateway, Artemis)와 '30년대 유인 화성탐사는 한국의 우주산업 외연을 확장시키고 우주기술 수준을 획기적으로 향상시킬 수 있는 절호의 기회이다. 한국의 고유하고 독자적인 과학기술로서 도전적이며 지속적인 임무수행과 Hardware 기여로 참여하는 것이 필요하다. 또한 한국 우주인의 참여는 국민적 관심을 끌고 청소년에 도전정신과 꿈을 심어 줄 수 있으며, 또한 우주선진국으로 진입하는 계기가 되며 국가위상이 높아지는 효과도 기대할 수 있을 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 국제공동 Artemis 계획의 현황과 향후 계획을 상세히 조사·분석하였고, 한국의 참여방안을 제시하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제1권1호
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• pp.85-103
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• 2021

인간이 지구를 벗어난 우주 공간, 태양계 내의 천체(예, 달, 화성 등) 등에서 안전하게 생활하기 위해서는 반드시 환경제어 및 생명유지시스템 기술이 필요하다. 생명유지시스템은 일반적으로 공기관리시스템, 물정화시스템, 폐기물관리시스템 등으로 구성되며, 우주공간의 밀폐된 주거지에서 인간의 호흡 활동과 일상생활이 가능하도록 해준다. 본 논문에서는 우선 미국 항공우주국(NASA) 주도로 개발되어 온 생명유지시스템의 개발 동향을 소개하였다. 그리고, 현재 국제우주정거장(ISS)에서 운용 중인 생명유지시스템의 현황에 대하여 살펴보고, 국내 개발 동향도 조망해 보았다.

• 한국연소학회지
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• 제17권4호
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• pp.21-29
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• 2012

Due to a significant leap in the science and technology, the manned space exploration that has started with suborbital flights is now being expanded into the deep space. The space superpowers such as the U.S. and Russia have been making an effort to further develop the manned space technology. Among such technologies, the fire safety technology in microgravity has recolonized as one of the most critical factors that must be considered for the manned space mission design since the realistic fire broke out onboard the Mir station in 1997. In the present study, the flame characteristics such as flame ignition, shape, spread, and extinction that are critical to understand the fire behavior under microgravity conditions are described and discussed. The absence of buoyancy in microgravity dominates the mass transport driven by diffusiophoretic and thermophorectic fluxes (that are negligible in normal gravity) and influences the overall flame characteristics-flame ignition, shape, spread, and extinction. In addition, the cabin environments of the pressurized module (PM) including the oxygen concentration, ambient pressure, and ventilation flow(which are always coupled with microgravity condition during the ISS operation) are found to be the most important aspects in characterizing the fire behavior in microgravity.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권2호
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• pp.33-38
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• 2022

최근들어 우주분야가 빠르게 변화하고 있다. 우주군과 같은 우주의 군사화가 공개적으로 진행되고 있다. 또 한편으로는 정부 자금에 의한 정부 주도의 우주개발에서 뉴스페이스라고 불리는 민간 자본에 의한 우주상업화가 미국을 중심으로 크게 부각되고 있다. 여기에 미국은 아폴로 프로그램 종료이후 50년만에 유인우주 달탐사 사업인 Artemis 사업이 추진되고 있으며, 이에 수반하여 우주자원의 상업적 활용이 적극적으로 논의되고 있다. 비약적으로 발전하고 있는 우주기술로 인해 크게 1967년 제정되어 지금까지 우주활동의 규범을 제시해 온 우주조약은 수명이 다해가는지 모른다. 국제규범의 개정은 여러 국가의 이해관계가 반영되어야 하는 쉽지 않은 과정이다. 그럼에도 불구하고 새로운 우주시대를 맞이하려면 우리나라도 이러한 변화를 맞아들이기 위한 다양한 법적·정책적 연구가 필요하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.558-565
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• 2017

최근 발사체 시장에 민간주도의 경향이 두드러지게 나타나며, 시장이 포화되어감에 따라 발사비용을 줄이기 위한 노력이 지속되고 있다. 우주탐사 선진국에서는 유인 장거리 우주탐사계획이 추진되고 있다. 산소-메탄의 조합은 기존의 추진제에 비해 효율이 높고 경제적, 친환경적이며 외계행성에서 현지조달이 가능하기 때문에 이러한 경향에 부응하기 위한 가장 적합한 차세대 추진제로서 주목을 받고 있다. 현재 국제정세의 변화와 기업환경 변동에 따라 메탄엔진 개발이 더욱 본격화 가속화되고 있다. 우리나라도 이러한 세계적 흐름에 편승하고 향후 발사체 시장에서 뒤처지지 않기 위해서는 메탄엔진 개발이 필요하다고 판단된다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.206-220
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• 2022

지구 저궤도 상에서 운영되는 국제우주정거장, 지구에서 가장 가까운 천체인 달, 2030년대 태양계에서 유일하게 유인 탐사 대상 행성인 화성 등 지구와 전혀 다른 환경에서 인간이 안전하게 탐사임무와 생활을 유지할 수 있도록 해주는 시스템은 다양하게 있다. 그 중에서도 인간의 가장 기본적인 호흡 유지와 관련해서는 인간의 생명유지용 공기관리시스템이 핵심적인 장치이다. 이러한 공기관리시스템은 우주탐사뿐만 아니라, 인간이 거주하는 지구상의 해저기지나 잠수함 등에서도 활용 가능하다. 공기관리시스템은 기본적으로 산소발생 시스템, 이산화탄소 제거시스템, 유해물질 제거시스템 등이 서브시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 해저거주공간 플랫폼에서 사용 가능한 공기관리시스템을 개발하기 위하여 지상에서 실험용 공간으로 활용할 지상실험모듈의 개발 요구사항에 대해서 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.839-856
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• 2022

우주 개발 경쟁은 지난 10년간 가속되어 왔으며, 많은 우주국들은 달 지상 탐사 및 유인 탐사를 목표로 연구를 수행 중에 있다. 장기적이고 지속 가능한 우주 탐사를 위하여 달에 유인기지와 기반 시설을 구축하고자 하는 계획이 전 세계에서 추진되고 있다. 하지만 건설에 필요한 재료를 지구로부터 운송하기 위해서는 천문학적인 비용이 소요된다. 따라서 달 현지의 자원을 활용하여 건설 재료를 생산하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 그중 하나로 월면토를 소결하는 방안이 제시되었다. 본 논문에서는 대표적인 다섯 가지 소결 기술들인 일반 소결, 태양열 소결, 스파크 플라즈마 소결, 레이저 소결, 마이크로파 소결 기술을 소개하고 향후 필요로 되는 연구 과제에 대해 논의한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.389-396
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• 2002

In XXI century it is necessary to expect the recommencement and development of activities on mastering the Moon. In the long term it is construction of manned lunar bases with industrial, astrophysical, procuring, repair equipment and services. Interplanetary flights from the Moon demand smaller power expenditures, than from the Earth, therefore it is favourable to use its surface for the construction of space-vehicle launching sites. Flights of devices in libration points in the system 'Earth - Moon' are considered. Experience of engineering system creation for the Moon displays the great complexity in provision of serviceability and reliability of friction units. Open friction units should operate under following conditions on the Moon: pressure of environment (vacuum) $p\;>10\;^{-10}$ Pa; wide range of temperature change $+150^{\circ}C\;...170^{\circ}C$; high evaporability of lubricants; influence of temperature gradients and warping of constructions; sublimation of elements of constructional materials; irradiation of different physical nature; effect of micrometeorites; reduced gravitation; influence of abrasive particles of lunar ground; requirements on minimization of size and weight characteristics of a construction (high tension); undesirability (impossibility) of application of liquid and plastic lubricants; vibration, shock, acoustic loadings during start and landings to the Earth; difficulties in repair-regenerative operations in conditions of the Moon etc. Adhesive interaction of conjugated surfaces is the principal reason of possible failures of rubbed units on the Moon. In the research of the Moon automatic interplanetary stations of 'Luna' (USSR), 'Surveyer', 'Apollo' (USA) series were used. Stations executed functions of flying, landing, artificial satellites of the Moon, moon-rovers and manned spacecrafts such as 'Apollo'. The experimental- theoretical researches carried out in the sixtieth years on tribology for conditions of the Moon appeared to be rather useful to engineering of an outer space exploration and the decision of complex problems for the friction units operating in extreme conditions on the Earth. For the creation of highly loaded friction units for the long service life on the Moon it is required not only to use accumulated experience and designed technologies, but also to carry out wide scientific research.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제33권1호
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• pp.21-28
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• 2016

Caves can serve as major outposts for future human exploration of the Moon and Mars. In addition, caves can protect people and electronic equipment from external hazards such as cosmic ray radiation and meteorites impacts and serve as a shelter. Numerous pit craters have been discovered on the Moon and Mars and are potential entrances to caves; the principal topographic features of pit craters are their visible internal floors and pits with vertical walls. We have devised two topographical models for investigating the relationship between the topographical characteristics and the inner void of pit craters. One of our models is a concave floor void model and the other is a convex floor tube model. For each model, optical photographs have been obtained under conditions similar to those in which optical photographs have been acquired for craters on the Moon and Mars. Brightness profiles were analyzed for determining the profile patterns of the void pit craters. The profile patterns were compared to the brightness profiles of Martian pit craters, because no good-quality images of lunar pit craters were available. In future studies, the model profile patterns will be compared to those of lunar pit craters, and the proposed method will likely become useful for finding lunar caves and consequently for planning lunar bases for manned lunar expeditions.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.345-349
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• 2019

미국항공우주국은 인류의 타 행성 거주 가능성에 대해 지속적으로 관심을 가지고 관련 연구들을 진행해오고 있다. 이에 대한 관심을 고무시키기 위해 다양한 국제 대회를 추진하여 관련 아이디어를 공유하고 정보를 모으는데 기여하고 있다. NASA Centennial Challenge Program 중 한 가지인 "3D-Printed Habitat Challenge"는 2015년과 2017에 1차, 2차 대회를 진행한 바 있으며, 현재 3차 대회를 진행 중에 있다. 본 연구진은 지난 2차 대회 참가 경험과 해외 협력을 통해 3차 대회를 진행하고 있으며 대회 참가 및 건설 자동화 시공을 위하여 건설용 3D-Printer에 적용 가능한 사출 모듈을 개발하였다. 3D 프린팅 사출 모듈과 한국에서 최초로 개발된 달 복제토 KOHLS-1, 플라스틱 폴리머를 재료로 적층식 공시체를 제작하였다. 또한 3D 프린팅을 활용한 건설 기술의 핵심인 사출 모듈을 최적화하는 과정에서 ${\varnothing}150{\times}300mm^3$ 부피의 원기둥 공시체와 $200{\times}100{\times}650mm^3$ 부피의 보 공시체의 압축강도 및 휨 강도 시험을 진행하였다.