• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권3호
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• pp.257-268
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• 2015

Characteristics of delta-V requirements for deploying an impactor from a mother-ship at different orbital altitudes are analyzed in order to prepare for a future lunar CubeSat impactor mission. A mother-ship is assumed to be orbiting the moon with a circular orbit at a 90 deg inclination and having 50, 100, 150, 200 km altitudes. Critical design parameters that are directly related to the success of the impactor mission are also analyzed including deploy directions, CubeSat flight time, impact velocity, and associated impact angles. Based on derived delta-V requirements, required thruster burn time and fuel mass are analyzed by adapting four different miniaturized commercial onboard thrusters currently developed for CubeSat applications. As a result, CubeSat impact trajectories as well as thruster burn characteristics deployed at different orbital altitudes are found to satisfy the mission objectives. It is concluded that thrust burn time should considered as the more critical design parameter than the required fuel mass when deducing the onboard propulsion system requirements. Results provided through this work will be helpful in further detailed system definition and design activities for future lunar missions with a CubeSat-based payload.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.89-97
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• 2021

현재 백두산의 분화 징후 및 지구관측을 목적으로 광학 및 중·장적외선 카메라를 탑재한 6U 규격의 초소형위성 STEP Cube Lab-II (Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project-II)가 개발되고 있다. 궤도상에서의 위성을 안정적으로 운용하기 위해서는 전 임무기간 동안 위성에 탑재된 장비가 허용온도범위 내 만족이 가능한 열설계가 필수적이며, 이에 앞서 위성이 겪을 수 있는 궤도 열환경에 대한 분석이 선행되어야 한다. STEP Cube Lab-II는 향후 한국형발사체 (KSLV-II)를 통해 발사될 예정이나, 현재 발사시간 미정으로 궤도가 정해지지 않은 상태이다. 따라서 본 논문에서는 큐브위성이 겪을 수 있는 최악의 궤도 조건 분석을 위해 예상되는 발사시간 이력을 토대로 위성의 열 유입량 분석을 수행하여 발사시간에 따른 열적 영향성 분석을 수행하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권4호
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• pp.219-228
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• 2020

A CubeSat platform has become a popular choice due to inexpensive commercial off-the-shelf (COTS) components and low launch cost. However, it requires more power-efficient and higher-data rate downlink capability for space applications related to remote sensing. In addition, the platform is limited by the size, weight and power (SWaP) constraints as well as the regulatory issue of licensing the radio frequency (RF) spectrum. The requirements and limitations have put optical communications on promising alternatives to RF communications for a CubeSat platform, owing to the power efficiency and high data rate as well as the license free spectrum. In this study, we analyzed the performance of optical downlink communications compatible with CubeSat platforms in terms of data rate, bit error rate (BER) and outage probability. Mathematical models of BER and outage probability were derived based on not only the log-normal model of atmospheric turbulence but also a transmitter with a finite extinction ratio. Given the fixed slot width, the optimal guard time and modulation orders were chosen to achieve the target data rate. And the two performance metrics, BER and outage data rate, were analyzed and discussed with respect to beam divergence angle, scintillation index and zenith angle.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제32권1호
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• pp.1-11
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• 2005

군집 질의는 사용자에 의해 명시된 질의 영역 내에서 큐브상의 군집 정보를 계산한다. 프리픽스-섬 기법에 기초한 기존의 방법론은 데이타의 누적된 합을 저장하기 위해 프리픽스-섬 큐브(PC)로 불리는 부가적인 큐브를 사용하므로 높은 저장공간 오버헤드를 초래한다. 이러한 저장공간 오버헤드는 기억장치의 추가적인 비용뿐만 아니라 업데이트의 부가적인 증식(propagation)과 더 많은 물리적 장치로의 접근시간을 유발시킨다. 본 논문에서는 대용량 데이타 웨어하우스에서 PC의 저장공간을 획기적으로 감소시킬 수 있는 'SPEC'으로 불리는 새로운 프리픽스-섬 큐브를 제안한다. SPEC은 PC내 셀들간의 종속에 의한 업데이트 증식을 감소시킨다. 이를 위해 대용량 데이타 큐브로부터 조밀한 서브큐브들을 발견하는 효과적인 알고리즘을 개발한다 다양한 차원의 데이타 큐브와 여러 가지 크기의 질의에 대해 폭 넓은 실험을 행하여 본 논문에서 제안한 방법의 효과와 성능을 조사한다. 실험적인 결과는 SPEC이 적절한 질의 성능을 유지하면서도 PC 저장공간을 상당히 감소시킴을 보여준다.

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.39.3-40
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• 2020

For the space weather research, KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) is developing the SNIPE (Small-scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment) mission, which consists of four 6U CubeSats of ~10 kg. Besides of space weather research, the SNIPE mission has another astrophysical objective, detecting Gamma-Ray Bursts(GRB). By cross-correlating the light curves of the detected GRBs, the fleet shall be able to determine the time difference of the arriving signal between the satellites and thus determine the position of bright short bursts with an accuracy ~100'. To demonstrate the technology of the GRB observation, CSI gamma-ray detectors combined with GPS and IRIDIUM communication modules are placed on each SNIPE CubeSat. The time of each spacecraft is synchronized and when the GRB is detected, the light curve will be transferred to the Mission Operation Center (MOC) by IRIDIUM communication module. By measuring time difference of each GRB signals, the technology for localization of GRB will be proved. If the results show some possibilities, we can challenge the new astrophysical mission for investigating the origin of GRB.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.363-372
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• 2016

SIGMA(Scientific cubesat with Instruments for Global Magnetic field and rAdiation) 큐브 위성은 근 지구 자기장 세기와 우주 방사선량 측정을 위해 경희대학교에서 개발한 초소형 인공위성이다. 우주 임무 수행을 위해 비행 소프트웨어는 위성을 제어하고 데이터를 처리하는 중요한 역할을 담당한다. 본 연구에서는 SIGMA 큐브위성의 임무 수행을 위해 비행소프트웨어를 구현한 것으로서 일반적으로 임베디드 시스템에서 사용하는 실시간 운영체제를 사용하지 않고 단일 프로세스 내에서 모든 태스크를 처리하도록 구현하였다. 이는 SIGMA 큐브위성의 임무 수행 절차와 시스템 제어 방법을 고려한 것으로서 소프트웨어의 오버헤드(overhead)를 낮추고 임무 수행에 집중할 수 있는 효과적인 방법이다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제30권3호
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• pp.225-236
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• 2003

다차원 온라인 분석처리 (MOLAP, Multidimensional On-line Analytical Processing) 시스템은 데이타를 큐브라고 불리는 다차원 배열에 저장하고 배열 인덱스를 이용하여 데이타를 엑세스한다. 큐브를 디스크에 저장할 때 각 변의 길이가 같은 작은 청크들로 조각내어 저장하게 되면 데이타 클러스터링 효과를 통해 모든 차원에 공평한 질의 처리 성능이 보장되며, 이러한 큐브 저장 방법을 ‘청크기반 MOLAP 큐브’ 저장 방법이라고 부른다. 공간 효율성을 높이기 위해 밀도가 낮은 청크들은 또한 압축되어 저장되는데 이 과정에서 데이타의 상대 위치 정보가 상실되며 원하는 청크들을 신속하게 엑세스하기 위해 인덱스가 필요하게 된다. 본 연구에서는 비트맵을 사용하여 청크기반 MOLAP 큐브를 인덱싱하는 방법을 제시한다. 인덱스는 큐브가 생성될 때 동시에 생성될 수 있으며, 인덱스 수준에서 청크들의 상대 위치 정보를 보존하여 청크들을 상수 시간에 검색할 수 있도록 하였고, 인덱스 블록마다 가능한 많은 청크들의 위치 정보가 포함되도록 하여 범위 질의를 비롯한 OLAP 주요 연산 처리 시에 인덱스 엑세스 회수를 크게 감소시켰다. 인덱스의 시간 공간적 효율성은 다차원 인덱싱 기법인 UB-트리, 그리드 파일과의 비교를 통해 검증하였다.

• 천문학회보
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• 제46권1호
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• pp.58.4-59
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• 2021

This presentation introduces Korea's SNIPE (Small scale magNespheric and Ionospheric Plasma Experiment) mission, formation flying CubeSat constellation. Observing particles and waves on a single satellite suffers from inherent space-time ambiguity. To observe spatial and temporal variations of the micro-scale plasma structures on the topside ionosphere, four 6U CubeSats (~ 10 kg) will be launched into a polar orbit of the altitude of ~500 km in 2021. The distances of each satellite will be controlled from 10 km to more than 100 km by formation flying algorithm. The SNIPE mission is equipped with identical scientific instruments, solid-state telescope, magnetometer, and Langmuir probe. All the payloads have a high temporal resolution (sampling rates of about 10 Hz). Iridium modules provide an opportunity to upload changes in operational modes when geomagnetic storms occur. SNIPE's observations of the dimensions, occurrence rates, amplitudes, and spatiotemporal evolution of polar cap patches, field-aligned currents (FAC), radiation belt microbursts, and equatorial and mid-latitude plasma blobs and bubbles will determine their significance to the solar wind-magnetosphere-ionosphere interaction and quantify their impact on space weather.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제30권5호
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• pp.451-463
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• 2003

최근 시공간 데이타에 대한 OLAP연산 효율을 증가시키기 위한 여러 가지 연구들이 행하여지고 있다. 이들 연구의 대부분은 다중트리구조에 기반하고 있다. 다중트리구조는 공간차원을 색인하기 위한 하나의 R-tree와 시간차원을 색인하기 위한 다수의 B-tree로 이루어져 있다. 하지만, 이러한 다중트리구조는 높은 유지비용과 불충분한 질의 처리 효율로 인해 현실적으로 시공간 OLAP연산에 적용하기에는 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 근본적으로 개선하기 위한 접근 방법으로서 힐버트큐브(Hilbert Cube, H-Cube)를 제안하고 있다. H-Cube는 집계질의(aggregation query) 처리 효율을 높이기 위해 힐버트 곡선을 이용하여 셀들에게 완전순서(total-order)를 부여하고 있으며, 아울러 전통적인 누적합(prefix-sum) 기법을 함께 적용하고 있다. H-Cube는 대상공간을 일정한 크기의 셀로 나누고 그 셀들을 힐버트 값 순서로 저장한다. 이러한 셀들이 시간순서로 모여 규브형태를 이루게 된다. 또한 H-Cube는 시간의 흐름에 따라 변화되는 지역적인 데이타 편중에 대처하기 위해 적응적으로 셀을 정제한다. H-Cube는 정적인 공간 차원에서 움직이는 짐 객체에 초점을 두고 있는 적웅적이며, 완전순서화되어 있으며, 또한 누적합을 이용한 셀 기반의 색인구조이다. 본 논문에서는 H-Cube의 성능 평가를 위해서 다양한 실험을 하였으며, 그 결과로서 유지비용과 질의 처리 효율성면 모두에서 다중트리구조보다 높은 성능 향상이 있음을 보인다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권4호
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• pp.526-534
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• 2016

A MEMS solid propellant thruster array shall be operated within an allowable range of operating temperatures to avoid ignition failure by incomplete combustion due to a time delay in ignition. The structural safety of the MEMS thruster array under severe on-orbit thermal conditions can also be guaranteed by a suitable thermal control. In this study, we propose a thermal control strategy to perform on-orbit verification of a MEMS thruster module, which is expected to be the primary payload of the STEP Cube Lab mission. The strategy involves, the use of micro-igniters as heaters and temperature sensors for active thermal control because an additional heater cannot be implemented in the current design. In addition, we made efforts to reduce the launch loads transmitted to the MEMS thruster module at the system level structural design. The effectiveness of the proposed thermo-mechanical design strategy has been demonstrated by numerical analysis.