• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.337-345
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• 2023

본 연구는 국가 초소형위성체계가 운용개념에 맞게 효과적으로 임무를 수행하기 위한 위성궤도요소 별 고려사항을 분석하고, 통상적으로 활용되고 있는 워커 기법 대비 지상반복궤적 궤도의 위성배치 기법에 대한 성능을 비교한다. 위성궤도요소 분석에서는 초소형 위성군의 고도후보군, 동결궤도를 통한 궤도 이심율 및 근지점 경도의 활용, 적절한 궤도 경사각 선정의 필요성, 동일한 지상반복궤적을 비행하기 위한 위성군 배치 규칙 등을 제안한다. 이러한 분석 결과를 기반으로 지상반복궤적 궤도의 위성군 배치는 워커 기법과 비교하여 재방문 성능 분석, 글로벌 커버리지 특성, 궤도 일관성 측면에서 우월성이 검증된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권3호
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• pp.105-114
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• 2022

본 연구는 저궤도에서 3 m급 광학 영상을 획득하기 위한 6U 초소형위성 시스템의 개념설계를 제안한다. 3 m급 광학 영상을 촬영하기 위한 광학계를 설계하고 최적화한다. 광학계는 구경 Ø78 mm, 길이 250 mm의 공간 내, 유효 초점거리 1400 mm를 가진다. 이를 탑재할 수 있는 6U 초소형위성의 시스템에 대한 요구조건과 제한조건을 도출한다. 이러한 조건들을 만족하는 자세 및 궤도제어계, 추진계, 명령 및 데이터처리계, 전력계, 통신계, 구조 및 메커니즘계, 열제어계를 설계한다. 설계된 광학 탑재체와 COTS 부품으로 구성된 본체의 서브시스템을 통합하여 6U 초소형위성의 시스템을 완성한다. 전체 시스템의 질량, 전력, 통신에 대한 버짓 분석을 통해 설계규격을 확인한다. 저궤도에서 광학 영상을 획득하기 위한 6U 초소형위성의 운용 개념을 제시한다. 이러한 초소형위성을 대량으로 생산하여 위성군을 구축한다면 감시·정찰 임무나 재난·재해 관리에 활용할 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1280-1285
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• 2004

Microsystem technology has been applied to space technology and became one of the enabling technology by which low cost and high efficiency are achievable. Micro propulsion system is a key technology in the miniature satellite because micro satellite requires very small and precise thrust force for maneuvering and attitude control. In this paper research on micro solid propellant thruster is reported. Micro solid propellant thruster has four basic components; micro combustion chamber, micro nozzle, solid propellant and micro igniter. In this research igniter, solid propellant and combustion chamber are focused. Micro igniter was fabricated through typical micromachining and evaluated. The characteristic of solid propellant was investigated to observe burning characteristic and to obtain burning velocity. Change of thrust force and the amount of energy loss following scale down at micro combustion chamber were estimated by numerical simulation based on empirical data and through the calculation normalized specific impulses were compared to figure out the efficiency of combustion chamber.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.67-70
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• 2006

본 논문에서는 진공실험 시설에서의 여러 미소추력 측정방법에 대한 소개와 필요성을 말하고 있다. 이는 실제 마이크로 인공위성에 적용을 위한 마이크로 추력기 개발을 위해 필수적인 요소이다. 우주환경모사를 위해 충남대학교 고진공 설비를 구축하였으며, 이 설비에서 효율적인 미소추력 측정이 이루어질 수 있도록 진공 챔버 내의 미소 추력측정 방법에 대한 연구를 진행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.64-70
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• 2008

마이크로 가공기술의 눈부신 발달에 힘입어 다양한 항공우주 시스템을 초소형화 하려는 시도가 있어 왔다. 마이크로 비행체, 나노 위성, 마이크로 로봇 등의 개념들이 등장하였다. 이들 독립 이동식 마이크로 시스템을 구동하는 데에는 기존의 배터리 보다 훨씬 에너지 밀도가 높은 동력원이 필요하다. 그러나 이와 같은 고에너지 동력원이 아직 존재하지 않는다. 이 논문에서는 초소형 동력원 연구의 과거와 현재를 살펴보고, 미래 발전 방향에 대한 제안을 시도하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권2호
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• pp.125-138
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• 2020

One of the most important steps to consider in utilizing micro-satellites for surveillance or reconnaissance operations is the design of the satellite constellation. The Walker-Delta constellation which is commonly used in designing satellite constellations is not ideal for this operation in which military satellites are required to monitor specific regions continuously in a stable manner. This study aims to discuss the methodology for designing a satellite constellation that is capable of monitoring the fixed region at the fixed time each day by using the Sun synchronous Orbit. The BB(Beach Ball) constellation that we propose outperforms the Walker-Delta constellation in terms of robustness and it holds the merit of being simple in its design, thereby making future expansions more convenient. We expect the BB constellation will have a high applicability as the operational concept of military surveillance satellites is established in the near future.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.601-604
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• 2004

Precise position and attitude control of pico-satellite requires huge number of impulses of the order of 10$^{-6}$ Ns. MEMS solid rocket array is a promising propulsion system but the higher degree of miniaturization causes unreliable operation mainly due to quenching. In order to breakthrough this situation, a novel design of solid micro-rocket is proposed, which generates tiny impulses repetitively from a single rocket not from array. This unique micro-rocket is based on the utilization of quenching, which causes propellant reaction to sustain only in a small area. A test chip of a micro solid propellant tank and micro heater array is fabricated and ignition test is conducted. Obtained results show the feasibility of this concept and future direction of this quenching-based propulsion is discussed.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.313-320
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• 2015

A 2-axis gimbal-type X-band antenna has been widely used to effectively transmit the high resolution image data from the observation satellite to the desired ground station. However, a discontinuous stepper motor activation for rotating the pointing mechanism in azimuth and elevation directions induces undesirable micro-vibration disturbances which can result in the image quality degradation of a high-resolution observation satellite. To enhance the image quality of the observation satellite, attenuating the micro-vibration induced by an activation of the stepper motor for rotational movements of the antenna is important task. In this study, we proposed a low-rotational-stiffness blade gear applied to the output shaft of the stepper motor to obtain the micro-vibration isolation performance. The design of the blade gear was performed through the structure analysis such that this gear is satisfied with the margin of safety rule under the derived torque budget. In addition, the micro-vibration isolation performance of the blade gear was verified through the micro-vibration measurement test using the dedicated micro-vibration measurement device proposed in this study.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.1042-1048
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• 2012

A 2-axis gimbal system is one of main disturbance sources affecting image jitter response of a satellite. The gimbal system comprises azimuth stage and elevation stage, and these pointing mechanism can be rotated by stepping motors about its azimuth and elevation axes simultaneously. Because of the complex and coupled dynamic motion of the gimbal system, its moment of inertia and structural modes can be changed according to the system configuration, and thus the gimbal system generates complicated and non-linear disturbance characteristics. In order to improve the jitter response of a spacecraft, it is an indispensable process to reduce the micro-vibration disturbance level of the antenna system. In the present research, a 2-axis gimbal system was manufactured and then its micro-vibration test was performed in terms of two types of stepping motors(2-phase and 5-phase). The test results show that the disturbance level of the gimbal system can be reduced by replacing the 2-phase stepping motor with the 5-phase one, and the average disturbance attenuation ratio is 56 % in peak level and 48 % in standard deviation level. The experimental results confirm that it is an efficient jitter reduction method to adopt a high-phase stepping motor.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.25-29
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• 2007

마이크로 인공위성의 자세제어를 위한 마이크로 추진장치에 대한 연구는 대부분 기존의 추진장치를 소형화하는 방향으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 미소추력 발생을 위한 노즐의 소형화로 인한 점성손실, 배압에 의한 손실 등을 대기압실험, 진공환경실험, CFD 해석을 통하여 검증하였다. 또한 마이크로 노즐에서의 유동 손실을 극복하기 위한 방법으로 열적발산원리에 대해 이론적 접근을 시도하였다. 마이크로 추진장치에 적용을 위한 열적발산원리는 움직이는 부품 없이 오직 온도 구배만으로 유동을 제어할 수 있기 때문에 추진장치의 소형화로 야기되는 손실을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.