• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.26-37
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• 2018

한국항공우주연구원에서는 지구관측을 위한 고해상도 영상 및 이미지 촬영을 위해 6U급 초소형 위성 HiREV를 개발하였다. 6U급 초소형 위성은 1U/3U급 초소형 위성에 비하여 부피가 크기 때문에 1차 고유 진동수가 상대적으로 낮으며, 구조적 하중에 의한 큰 응력과 변형량이 생길 수 있어 구조 해석을 통한 검증이 필요하다. 본 논문에서는 임무 탑재체를 탑재하고 구조적 문제점을 보완하기 위한 6U급 HiREV 위성의 구조체 설계에 대해서 설명하였고 가속도 하중 해석, 모달 해석, 랜덤 진동 해석 등의 구조 해석을 수행하였으며, 6U급 HiREV의 구조체 설계가 구조적으로 안정성 있게 설계되었음을 입증하였다. 이러한 결과들은 향후 국내에서 다양한 임무에 적용될 6U급 초소형 위성의 구조체 개발 시 유용한 참고자료가 될 것으로 사료된다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권3호
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• pp.257-279
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• 2023

한국항공우주연구원에서는 심우주 탐사를 위한 핵심 기술 개발을 위해 6U급 초소형 위성인 HiREV(high resolution video and image)를 개발하였다. 6U HiREV 초소형 위성의 임무는 지구 관측을 위한 고해상도 영상 및 동영상 촬영이며, 임무 수행 시 고온의 카메라 모듈로 인해 렌즈와 모듈 간의 열 지향 오차가 발생할 수 있다. 열 지향 오차는 해상도에 큰 영향을 미치므로, 이를 해결하기 위해 열 설계가 필요하다. 또한 HiREV 광학 카메라는 지상에서 쓰이는 상용제품(COTS, Commercial Off The Shelf)을 이용하여 개발한 것이므로 상온에서 가장 좋은 성능을 가지며, 고온/저온 환경인 우주에서 활용되기 위해 별도의 열 설계가 적용되어야 한다. 본 논문에서는 임무 카메라 탑재체를 위해 3가지의 수동 열 설계가 수행되었으며, 궤도열 해석을 통하여 열 설계가 효과적임을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제39권3호
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• pp.109-116
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• 2022

The small-scale magnetospheric and ionospheric plasma experiment (SNIPE) is a mission initiated by the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) in 2017 and comprises four 6U-sized nano-satellites (Korea Astronomy and Space Science Institute Satellite-1, KASISat-1) flying in formations. The main goal of the SNIPE mission is to investigate the space environment in low Earth orbit at 500-km. Because Iridium & GPS Board (IGB) is installed on the KASISat-1, a communication simulation is required to analyze the contact number and the duration. In this study, communication simulations between the Iridium satellite network and KASISat-1 are performed using STK Pro (System Tool Kit Pro Ver 11.2) from the AGI (Analytical Graphics, Inc.). The contact number and durations were analyzed by each orbit and date. The analysis shows that the average access number per day is 38.714 times, with an average of 2.533 times per orbit for a week. Furthermore, on average, the Iridium satellite communication is linked for 70.597 min daily. Moreover, 4.625 min is the average duration of an individual orbit.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권2호
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• pp.127-135
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• 2022

국내 초소형위성의 경우 개발 사례가 지속적으로 늘어나는 것에 비해 초기의 통신 성공률이 상대적으로 낮다. 이러한 상황에서 최근 상용 위성통신망을 활용한 저궤도 위성의 통신사례가 늘고 있으며, 이에 한국천문연구원, 한국항공우주연구원 및 연세대학교에서 개발하고 있는 SNIPE 프로젝트에서는 이리디움(Iridium) 모듈을 이용한 초소형위성의 통신링크를 시험하고자 한다. 이에 본 논문에서는 이리디움 위성군에 대한 궤도 및 통신환경과 SNIPE 위성의 이리디움 모듈 및 자세지향 모드를 고려한 이리디움 모듈의 가시성을 분석하였다. 저궤도 위성의 경우 높은 고도에 따른 상대적으로 적은 이리디움 통신 커버리지 및 이리디움 통신망에서 고려하고 있는 도플러 변화량에 비해 높은 변화량에 따른 통신 가능성이 제한되었다. 이러한 이유로 인해 이리디움 위성군과의 상대적인 승교점 적경각의 차이에 따라 좀 더 많은 성능 차이를 보이는 것을 확인해 볼 수 있었다. 마지막으로 초소형위성의 초기 사출시 발생되는 회전운동 상태에 대한 통신 모듈의 가시성 분석을 통해 해당 기술에 대한 활용 가능성을 분석해 보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.80-91
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• 2006

위성공학을 전공하는 학생들에게 실질적이고 경험적인 교육을 제공하기 위해 HAUSAT-1과 HAUSAT-2 두 초소형 위성 개발 프로젝트 기반의 다학제간 우주비행체 설계 교육방법을 적용하였다. HAUSAT-1은 국내최초로 개발된 1 kg급의 초소형 피코 위성이다. HAUSAT-2는 25 kg급의 나노 위성으로 현재 준비행 모델(Proto-Flight Model)을 개발 중에 있다. 이들 설계 프로젝트는 연구와 설계 교육의 통합적 기능을 제공함으로써 대학의 고유기능인 과학 및 기술 연구와 설계 교육을 통한 전문 인력양성의 목표를 동시에 이루는 것이 가능하다. 이러한 복합시스템인 우주비행체 설계 교육을 통하여 참여 학생 전원이 우주비행체의 전 시스템 개발 과정을 직간접적으로 경험할 수 있게 하고, 최근 들어 각광을 받고 있는 다학제간 시스템 교육의 활성화를 이룰 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.455-466
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• 2020

본 연구에서는 다수의 우주 환경 관측용 탑재체를 장착한 6U급 초소형위성에 대한 열모델을 구축하여 이를 기반으로 수행된 열설계에 대해 기술하였으며, 궤도 열해석을 통해 적용된 열설계의 유효성을 입증하였다. 초소형위성의 특성을 고려하여 표면 처리 및 절연체, 열전도체 등의 수동 열제어 기법 위주로 열설계를 진행하였지만, 배터리 및 추력기 등과 같이 작동 온도의 범위가 좁고 궤도 열환경에 직접적으로 노출되는 부품들에 대해서는 능동 열제어 기법 중 하나인 히터를 적용하였다. 궤도 열해석 조건은 기본적으로 위성의 궤도 조건을 바탕으로 하며, 임무 시나리오에 따른 발열량 및 위성의 자세에 따라 임무 모드, 초기 운용 모드, 비상운용 모드, 편대 비행 모드로 분류하여 궤도 열해석을 수행하였다. 각 모드 별 해석 결과를 통해 모든 부품들이 작동 온도 조건을 만족하는 것을 확인하였고, 비상운용 모드의 해석 결과를 통해 배터리 및 추력기의 히터 용량과 작동 주기를 산출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.997-1005
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• 2016

비행소프트웨어는 지상국으로부터의 명령을 처리하고 위성의 제어, 미션 데이터 처리 등 위성운영에 있어서 핵심적인 역할을 담당한다. 비행소프트웨어는 그 특성상 신뢰성의 확보가 가장 중요하고 이를 위해서는 수많은 검증과 테스트를 필요로 한다. 이는 개발 비용과 기간 증가의 주요 요인이 된다. 이에 NASA에서는 모듈화 및 재사용성이 강조되는 비행소프트웨어 플랫폼을 개발하여 위성 프로젝트에 적용을 하였는데 그 결과물이 CFS(Core Flight System)이다. 본 연구에서는 NASA CFS 에 기반하여 초소형위성용 비행소프트웨어의 개발을 진행하였다. CFS에서 제공되는 핵심적인 서비스 및 기능을 테스트하였고 이를 적용하여 소프트웨어 설계 및 구현을 진행하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권1호
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• pp.62-73
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• 2024

본 연구에서는 추력기가 없는 저궤도 초소형위성의 자세변경을 통한 궤도변경 방식이 충돌회피기동에 얼마나 효과적인지 분석하였다. 연구 결과, 단면적의 변화는 위성의 진행방향에 영향을 주며, 단면적 변화비율과 임무고도에 따라 기동전 궤도의 변화량이 달라졌다. 특히, 임무고도가 낮은 위성에서 짧은 시간 동안의 자세변경으로 충돌위험을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 추력기가 없는 초소형위성 운영에 있어 자세기동을 통한 단면적의 변화방식이 충분히 활용가능한 방안으로 판단되며, 뉴스페이스 시대의 위성 운영 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.175-178
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• 2007

The mode transition from cone-jet to dripping in colloid thruster operation has been analytically investigated. The transition has been predicted by the dynamic behavior of a liquid drop at the tip of the cone-jet. Conservation laws are applied to determine the upward motion of the drop, and an instability model of electrified jets is used to determine the jet breakup. Finally, for the first time, the analysis enables prediction of the transition in terms of the Weber number and electric Bond number. The predictions are in good agreement with experimental data.