• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.488-496
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• 2015

본 연구에서는 각각 다른 목적지에서 다수의 임무를 수행해야하는 복수 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAVs)의 경로를 결정할 때, 무인항공기의 생존가능성을 고려하여 경로를 결정하는 프레임워크를 제안하였다. 본 라우팅 문제는 무인항공기 안전과 임무 완료시간 간의 trade-off 를 나타내는 비용 매트릭스를 이용한 차량경로문제(Vehicle Routing Problem, VRP)로 정의할 수 있다. 특정위치에서 무인항공기의 위험 레벨은 감지될 확률과 격추될 확률을 고려하여 모델링 하였고, 위협 레벨과 비행거리를 고려한 두 지역간의 최소비용경로는 육각형격자(Hexagonal cells)에서 Dijkstra 알고리듬을 사용하여 결정하였다. 또한, 지속적으로 다수의 적을 감시 정찰하는 임무를 수행하는 복수 무인항공기의 최적경로를 결정하는 case study를 수행하였으며, 그 결과를 논의하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.843-854
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• 2009

우리나라의 달탐사를 위하여, 저추력을 이용한 최적의 지구-달 천이궤적 설계를 진행하였다. 탐사선의 추력 형태는 등저추력과 가변저추력 모두를 적용하였으며 각각에 대한 탐사선의 지구 출발부터 달 포획에 이르는 전반적인 모든 단계에 대한 비행 궤적이 설계되었다. 보다 실질적인 우주 환경의 모사를 위하여 행성의 정밀 위치는 JPL의 정밀 천체력인 DE405 천체력을 이용하였으며 지구, 달, 태양의 중력에 의한 섭동과 지구 $J_2$항에 의한 영향을 포함한 N-체의 동력학 방정식이 사용되었다. 탐사선이 지구 근처에 있을 때, 추력의 방향각은 항상 거리의 접선방향이고, 가변저추력을 이용한 경우가 등저추력을 이용한 경우보다 연료를 약 5% 정도 더 절감할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 구현 및 제시된 저추력을 이용한 최적의 달 탐사 임무 설계 알고리즘과 그 결과는 미래 한국의 달 탐사를 대비하는데 있어서 많은 사전 지식을 제공할 것이며 장차 심화된 임무 설계를 위한 알고리즘의 기반으로 사용될 수 있다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.54-60
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• 2013

인공위성의 임무가 다양해지고 요구사항이 높아짐에 따라 탑재컴퓨터의 성능 향상이 필수적으로 대두되었으며, 인공위성 탑재컴퓨터의 활용도를 높이기 위해 표준화 설계 및 시스템 재구성이 가능한 모듈화 기반으로 개발 되고 있다. 현재 한국항공우주연구원에서 개발 중인 차세대 인공위성의 탑재컴퓨터 경우 높은 성능을 제공하기 위해 SPARC v8 기반의 LEON2-FT/ AT697F 프로세서를 채택하였으며 SpaceWire, MIL-STD-1553B, CAN 등의 다양한 통신 디바이스들을 표준화 된 통신칩으로 구성하여 프로세서에서 PCI 통신을 통해 각종 디바이스들을 제어 및 통신 할 수 있도록 개발 하고 있다. 본 논문에서 차세대 탑재컴퓨터의 LEON2-FT 프로세서와 PCI 기반에서의 시스템 소프트웨어 개발 방안에 대해서 기술하며, PCI 소프트웨어 컴포넌트 설계 및 실시간 운영체제인 VxWorks 6.5 포팅 그리고 개발 된 시스템 소프트웨어를 검증하기 위한 시뮬레이션 방안을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.712-719
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• 2019

본 연구에서는 최근 다양한 큐브위성 임무에 사용되는 테이프 스프링 힌지의 거동 해석을 수행하였다. 테이프 스프링은 곡선 단면을 갖는 직선형의 얇은 스트립이며 곡률에 따라 달라지는 강성변화로 인해 비선형성이 강하게 발생한다. 이전 연구에서 제시된 회전-모멘트 선도 모델을 바탕으로 테이프 스프링의 거동 특성을 분석하였으며, 시중에 판매되는 상용 테이프 스프링 형상을 정확하게 모사하여 ABAQUS 수치 해석을 진행하였다. 테이프 스프링을 굽히는데 소요되는 최대 모멘트를 예측하였으며 단면의 원호각이나 두께 등의 변화에 따른 파라미터 스터디를 수행하였다. 또한 간략한 실험을 통해 수치해석 결과를 비교 검증하여 보다 정밀한 큐브위성 동적 거동 해석을 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

• 천문학회보
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• 제42권1호
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• pp.39.4-40
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• 2017

According to the Korean government's Long-term Space Development Plan 2040, "Creative space science research" is included in a statement to investigate the origin and evolution of the universe by conducting a series of Korean space telescope missions: launch of space telescopes on a small satellite and an international collaboration explorer by 2020, a mid-size domestic space telescope by 2030, and a large size Korea leading international space telescope by 2040. We studied the feasibility of the future Korean Space Telescope (KST) for a mid-size domestic satellite platform. In order to pursue the uniqueness of the science program, we consider a wide range of observing wavelength (0.2um ~ 2.0um) with a spectral resolution of R~6 in the NUV and optical bands, and R~30 for NIR, utilizing an off-axis TMS(Three Mirror System) optics with a wide field of view ($2{\times}4$ degrees) which is optimized for ultra-low surface brightness sources. The main science goals of the mission include investigations of the galaxy formation, cosmic web, and the cosmic background radiation in the NUV-NIR regions. In this paper, we present the science cases and several technical challenges to be resolved along with the future milestones for the success of the KST mission.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.311-321
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• 2020

최근 초소형위성, 소형위성에 대한 혁신적인 기술 발전으로 인해 거대 군집임무(Mega Constellation)가 활발하게 이루어지고, 재활용 우주발사체로 인한 우주 접근 비용이 급격하게 낮아지면서, 우주 개발은 지금까지와는 다른 'New Space Age' 시대로의 전환을 앞두고 있다. 이에 따라, 활발한 우주 개발의 필연적인 부수물인 '우주쓰레기'들의 증가로 인한 우주환경 악화 문제 역시 국제적인 관심사로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 국가 우주정책의 변화를 앞두고 우주환경 보호를 위한 국제기구들과 각 국가들의 '우주쓰레기 경감 가이드라인' 제정 내용과 동향들을 살펴보고, 국제 사회의 향후 움직임에 대해 전망하였다. 또한, 우리나라의 현실에 맞는 가이드라인 예시 및 적용 방안에 대해서도 제안하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권2호
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• pp.153-166
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• 2004

향후 우리나라의 행성 탐사 임무에 대비하여 행성 근접 통과를 이용한 목성 탐사 임무의 최적 발사 가능 시기에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해서 관련 비행 궤적을 설계할 수 있는 자체적인 프로그램을 개발하였으며 일련의 과정을 통해 그 성능을 검증하였다. 목성까지의 비행 궤적 중 직행 임무(Direct mission), 단일 행성 근접 통과를 이용한 임무(Single planet gravity assist mission) 그리고 복수 행성 근접 통과를 이용한 임무(Multi planet gravity assist mission)에 대한 비행 궤적을 각각 설계하였으며 이에 대한 최적의 발사시기를 선정하였다. 목성 탐사 비행 궤적 중, 지구-화성-지구-목성의 비행 궤적 (Earth-Mars-Earth-Jupiter Gravity Assist, EMEJGA Trajectory)을 갖는 복수 행성 근접 통과 임무가 약 29.231$Km^2$/$S^2$의 발사 에너지($C_3$)값을 필요로 하였으며 이는 직행 임무의 발사 에너지($C_3$)값 75.756$\textrm{km}^2$/s$^2$및 화성 근접 통과만을 고려한 단일 행성 근접 통과 임무의 발사 에너지($C_3$)값 63.590$Km^2$/$S^2$보다 현저하게 낮은 수치이다. 이러한 결과는 행성간 탐사선의 비행 궤적 설계 시 행성 근접 통과를 고려하였을 경우 발사 에너지의 절감 효과 및 한번의 발사로 하나 이상의 행성의 탐사가 가능함으로 임무의 효율성을 증대시킬 수 있다는 사실을 보여 주고 있다. 또한 복수 행성 근접 통과를 이용하였을 경우 요구되는 총 임무 기간은 약 4.6년으로 직행 혹은 단일 행성 근접 통과를 이용하였을 경우(각 약2.98년 및 약2.33년의 총 임무 기간)에 비해 임무 기간이 길어지는 단점이 있음을 확인 시켜 주고 있다.

• 천문학논총
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• 제32권1호
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• pp.337-341
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• 2017

This paper reviews the requirements for far-infrared astronomy in the period following the SPICA satellite in the late 2020's. We take a very long view of the state of FIR astronomy and what facilities will be required in a twenty year timeframe. We show that spatial resolution to match that of observatories operating in the optical and mid-infrared and the radio will be a necessity. Moreover this high spatial resolution must be combined with high spectral and photometric sensitivity to provide the data required to further our understanding of planetary formation mechanisms, the history of star formation through cosmic time and the feedback between active galactic nuclei and their host galaxies in controlling star formation. We review three possible conceptual mission scenarios and comment on the possibility of realising them in the coming deades.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제10권1호
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• pp.58-66
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• 2009

Formation controller for multiple spacecrafts is designed based on a decentralized approach. The objective of the proposed controller is to make each spacecraft fly to the desired waypoints, while keeping the formation shape of multiple spacecrafts. To design the decentralized formation controller, the output feedback linearization technique using error functions for goal convergence and formation keeping is utilized for spacecraft dynamics. The primary contribution of this paper is to proposed optimal controller for formation flying based on the decentralized approach. To design the optimal controller, eigenvalue assignment technique is used. To verify the effectiveness of the proposed controller, numerical simulations are performed for three-dimensional waypoint-passing missions of multiple spacecrafts.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권3호
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• pp.209-220
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• 2004

Some methods have been presented to get optimal formation trajectories in the step of configuration or reconfiguration, which subject to constraints of collision avoidance and final configuration. In this study, a method for optimal formation trajectory-planning is introduced in view of fuel/time minimization using parameter optimization technique which has not been applied to optimal trajectory-planning for satellite formation flying. New constraints of nonlinear equality are derived for final configuration and constraints of nonlinear inequality are used for collision avoidance. The final configuration constraints are that three or more satellites should be placed in an equilateral polygon of the circular horizontal plane orbit. Several examples are given to get optimal trajectories based on the parameter optimization problem which subjects to constraints of collision avoidance and final configuration. They show that the introduced method for trajectory-planning is well suited to trajectory design problems of formation flying missions.