• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제3권1호
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• pp.5-9
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• 2016

This paper briefly introduces efforts into space debris modeling towards a better understanding of space debris environment. Space debris modeling mainly consists of debris generation and orbit propagation. Debris generation can characterize and predict physical properties of fragments originating from explosions or collisions. Orbit propagation can characterize, track, and predict the behavior of individual or groups of space objects. Therefore, space debris modeling can build evolutionary models as essential tools to predict the stability of the future space debris populations. Space debris modeling is also useful and effective to improve the efficiency of measurements to be aware of the present environment.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제26권2호
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• pp.239-258
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• 2011

Space debris mitigation has become an international custom for international space activities. IADC and COPUOS adopted a Guideline on Space Debris Mitigation. Two Guidelines provided that member states or international organization shall establish a national mechanism to mitigate space debris. China has made progress in legislation on space debris mitigation and management system. It establised a fundamental framework on the legislative mechanism on space debris mitigation and managemental mechanism on space debris mitigation. In order to further improve the national mechanism on space debris mitigation, it is essential for China to strenghen legislation on space activities and specify the duties of management administrates.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권9호
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• pp.845-857
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• 2015

최근 우주쓰레기로 인한 우주환경 악화에 대한 국제적인 관심이 높아지고 있으며, 미국, 프랑스, 일본 등 우주개발 선진국들을 중심으로 우주파편 경감을 위한 가이드라인을 제정하여 준수하고자 노력하고 있는 추세이다. 이러한 노력과 더불어 우주파편을 직접 제거함으로써 그 숫자를 경감하고자 하는 기술을 '우주파편 능동제거 기술'이라고 한다. 본 논문에서는 우주파편 경감을 위한 해외 기관들의 연구동향과 배경들을 살펴보고 관련 기술개발 사례 및 특허들을 분석하였다. 또한, 이를 바탕으로 우주파편 능동제거시스템 개발을 위한 소요기술들을 분석해봄으로써 우리나라에서도 관련 연구에 관심을 가지고 본격적으로 시작하고자 하는 연구자들에게 선행연구 분석 자료로써 유용하게 활용될 수 있도록 하였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제29권2호
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• pp.205-237
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• 2014

지난 반세기동안 세계 각국에서 쏘아올린 인공위성 등 각종 우주물체들로 인하여 우주환경을 오염시키는 우주폐기물이나 잔해들이 기하급수적으로 늘어나고 특히 지구궤도에 널린 수만개 이상의 고장난 위성과 파편, 쓰레기들은 우주 관측과 위성 송수신에 오류를 일으키거나 우주정거장이나 위성 등 우주비행체와 충돌위험을 야기하고 있다. 예컨대 지난 2009년 2월 기능정지된 위성들인 미국 이리듐사의 통신위성 이리듐 33호와 러시아의 코스모스 2251호의 충돌은 수많은 파편과 더불어 지구와 우주환경에 심각한 위협이 되었으며 또한 2007년 1월 중국에 의한 자국위성 파괴실험은 보다 커다란 우주의 남용 사례로서 우주의 안전을 저해한다는 점에서 국제적인 비난을 불러 일으켰다. 실제로 우주환경이나 폐기물에 관한 문제들이 상당기간동안 과학적 연구와 논의의 대상이 되어온 것은 사실이나 주지하다시피 우주개발의 초기단계에서는 우주활동을 위한 기본 규칙제정을 위한 법적 성격의 규명이나 우주탐사와 이용에 필요한 기준을 마련하는데 주안점을 두어왔다. 따라서 결과적으로 우주활동과정에서 야기될지 모르는 환경훼손의 문제나 위험요소들은 국제우주법의 발전이라는 맥락에서도 우선순위에서 밀렸다는 사실을 지적하지 않을 수 없다. 지금까지 우주폐기물이 우주활동의 양적인 증가와 더불어 늘어났다는 시각외에도 임무실패나 상호 충돌 및 고의적인 파괴나 폭발 등으로 인해 기하급수적으로 증가하고 있다는 사실을 고려할 때 과거에는 뒷전에 밀렸던 우주폐기물 양산에 따른 안전 문제가 차츰 우선적 관심의 대상으로 부각되고 있는 바 이러한 추세는 최근의 UN의 페기물 경감 가이드라인이나 EU 행동규범 등 갖가지 국제협력과 규범화차원의 노력들을 통해 확인할 수 있을 것이다. 이들 가이드 라인이나 행동규범 등 연성법을 통해 각 회원국과 국제기구는 국제적 이행절차 및 각자의 고유한 집행절차에 따라 우주폐기물의 경감에 있어서 가능한 최대한 도로 이행하는 자발적 조치를 취하는 유통성을 부여하고 있다. 본 논문에서는 이런 관점에서 최근 중국에 의한 위성파괴와 관련한 적법성 여하와 국제사회의 우주폐기물에 대한 경감 등 대응 노력과 과제 등을 살펴보고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.435-444
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• 2022

본 연구는 우주 쓰레기를 제거하기 위한 청소 위성(Space debris removal satellite)의 우주 그물(Space-net)을 이용한 우주 쓰레기의 포획 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 포획 시뮬레이션은 비선형 구조 동역학 해석 코드인 ABAQUS를 이용하여 수행하였다. 정사각형(1 m × 1 m)의 우주 그물 및 30 kg 질량의 정육면체(0.3 m × 0.3 m × 0.3 m) 형상인 우주 쓰레기를 기본 모델로 설계하였다. 기본 모델에 기반하여 포획 과정을 이해하고 포획 성공 또는 실패에 대한 기준을 정립하기 위하여 ABAQUS를 이용한 포획 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 우주 그물의 다양한 설계 조건을 고려하여 포획 시뮬레이션을 수행하였으며, 우주 쓰레기를 성공적으로 포획하기 위한 우주 그물의 주요 설계 인자를 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권4호
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• pp.279-290
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• 2013

Due to the continuous space development by mankind, the number of space objects including space debris in orbits around the Earth has increased, and accordingly, difficulties of space development and activities are expected in the near future. In this study, among the stages for space debris removal, the implementation of a vision-based approach technique for approaching space debris from a far-range rendezvous state to a proximity state, and the ground test performance results were described. For the vision-based object tracking, the CAM-shift algorithm with high speed and strong performance, and the Kalman filter were combined and utilized. For measuring the distance to a tracking object, a stereo camera was used. For the construction of a low-cost space environment simulation test bed, a sun simulator was used, and in the case of the platform for approaching, a two-dimensional mobile robot was used. The tracking status was examined while changing the position of the sun simulator, and the results indicated that the CAM-shift showed a tracking rate of about 87% and the relative distance could be measured down to 0.9 m. In addition, considerations for future space environment simulation tests were proposed.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권2호
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• pp.135-144
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• 2007

우주파편의 개수가 증대되면서 운용 중인 인공위성이 받을 수 있는 위험이 커지고 있다. 이 연구는 2007년 1월 11일에 발생한 중국의 FengYun 위성 격추사건과 관련하여 발생한 우주파편이 다목적 실용위성 3호에 미치게 될 영향을 분석하는 것이 목적이다. 폭발 후 발생한 FengYun 위성파편의 일부 관측자료를 바탕으로, 크기가 작아 관측이 안되는 파편들의 질량에 대한 생성개수를 추정하였다. 이를 토대로, FengYun 위성파편에 대한 공간밀도와 플럭스를 계산하였다. 또한 FengYun 위성 파편과 다목적실용위성과의 충동확률 및 손상확률을 분석하였다. 이 논문에서 개발된 모델을 사용하여 앞으로 우리나라에서 만들어질 위성들의 우주파편에 대한 위험도를 해석할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1144-1151
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• 2010

지난 50여년의 우주개발로 인해 현재 지구궤도 상에는 수많은 우주파편이 인공위성이나 우주선을 위협하고 있다. 현재 아리랑 위성 2호와 5호의 임무궤도가 포함된 LEO에 전체 우주파편의 84%가 존재함에 따라 우주파편을 고려한 우주임무설계가 요구된다. 본 논문에서는 ESA의 MASTER2005와 NASA의 DAS2.0을 이용하여 현재 활동 중인 아리랑 위성 2호와 발사예정인 아리랑 위성 5호의 임무궤도에 존재하는 우주파편의 종류, 궤도특성, 우주파편이 차지하는 공간밀도를 비교분석하였고, 임무 중에 우주파편과 충돌하거나 손상을 입을 확률을 계산하였다. 분석 결과 아리랑 위성 2호의 우주파편 충돌확률이 아리랑 위성 5호에 비해 약 5배정도 높은 것으로 나타났다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제25권1호
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• pp.205-236
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• 2010

본 연구는 '우주폐기물'(space debris)을 포한한 우주의 환경보호를 위한 국제우주법을 살펴보고자 하는 것인데, 1967년 우주조약을 포함한 1968년 구조협정, 1972년 책임협약, 1975년 등록협약, 1979년 달협정이 국제법상 우주에서의 환경문제를 다루는 조약이지만 이에 관하여 비교적 매우 적게 다루고 있다. 그 이유는 이 협약들이 제정될 당시 국가들은 우주활동의 기본규칙제정에 주로 관심을 쏟았지 우주활동과정에서 파생되는 환경훼손이나 위험요소에 관한 문제는 그리 심각한 문제가 아니었기 때문이다. 특히 1967년 우주조약은 '유해한 오염'(harmful contamination)이나 '유해한 방해'(harmful interference), '환경의 불리한 변화'(adverse changes in the environment)이라는 용어만 사용할 뿐 이것들에 대한 정의가 없으며, 1979년 달협정 역시 우주조약과 마찬가지로 '유해한 오염', '불리한 변화', '환경의 방해'(disruption of the environment), '유해한 영향'(harmfully affecting) 등과 같은 중요한 개념에 대한 정의를 내리지 못하고 있다. 이 두 협약은 구조협정과 등록협약과 함께 모두 '우주폐기물'(space debris)에 관하여 언급 하지 않고 있다. 또한 1972년 책임협약이 배상문제를 다루고 있지만 동 협약에서 규정하고 있는 우주물체(space objects)의 개념에 우주폐기물이 포함되는지의 여부도 Cosmos 954 사건의 선례에도 불구하고 아직 불분명하다. H. A. Baker도 우주환경에 대한 손해(damage to the outer space environment)는 책임협약의 범위를 넘는 것이며 결론적으로 책임협약이 우주폐기물을 다루는 협약인지는 불분명하다고 한 바 있다. 이러한 면에서 우주폐기물을 포함한 환경보호문제를 위하여 기존협약들을 수정 보완하는 별도의 추가의정서를 채택하거나 또는 별도의 조약을 제정하자는 필요성이 제기되는 것이다. 한편 COPUOS의 우주폐기물 경감에 관한 가이드라인이나 NPS원칙과 같은 UN 결의나 ILA 협약초안과 같은 협약의 초안들은 엄밀하게 말해서 법적 구속력은 없다. 다시 말해서 이것들은 국가들을 구속하는 법문서는 아니다. 현존하는 우주법에 관한 조약들의 관점에서 볼 때는 일종의 권고의 형태로써 우주관련조약들의 보충적 역할을 할 수 있을 뿐이다. 그럼에도 불구하고 많은 학자들이 이러한 결의 속에 나타난 몇 개의 원칙들은 국제관습법을 표명하고 있다고 주장하기도 한다. 예를 들어 우주에서의 NPS의 통지나 사용, 책임에 관한 규칙들은 법의 일반적 성격에 대한 기초를 형성하는 것으로 간주되는 '근본적으로 규범설적 성격'(a fundamentally norm-creating character)을 지닌 것으로 볼 수 있는데, 국가관행이 이를 더욱 증명해주고 있다. 이러한 결의들을 연성법(soft law)이라고 하는데 연성법은 경성법(hard law)인 조약의 부족한 부분을 보충해주고 있으며, 조약으로 발전하기도 한다. 또한 연성법은 국가들이 점차 수용할 때 그것은 국제관습법이 될 수 있으며 국제관습법은 모든 국가를 구속한다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권1호
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• pp.78-85
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• 2012

우주파편이란 지구궤도에 있는 인간이 만든 물체 중 더 이상 유용한 목적으로 사용할 수 없는 물체를 말한다. 우주파편은 1957년 인류가 우주에 위성을 보내기 시작한 이후로 그 숫자가 증가하고 있으며, 현재 미 전략사령부(USSTRATCOM, United States Strategic Command)에 의하면 10cm 이상의 우주파편이 15,000개 이상이라고 알려지고 있다. 최근에는 중국이 자국의 위성을 미사일로 요격시킨 사건과 미국 Iridium 33 위성 및 러시아 Cosmos 2251 위성이 우주상공에서 서로 충돌한 사건이 발생함에 따라 아리랑 2호가 운영중인 저궤도에서의 우주파편 환경이 나빠졌다. 본 논문에서는 우주파편이 아리랑 2호에 근접하는 회수 및 최소근접거리에 따른 최대충돌확률의 분포를 분석하였다. 특히 아리랑 2호와 충돌할 가능성이 있는 우주파편을 식별 및 분석하여 해당 우주파편을 지속적으로 감시 할 수 있게 하였다.