비행선의 정점체공 모드 자동조종장치 예비설계

유혁(Hyeok Ryu),A.A. Tunik,김성필(Seong-Pil Kim),주광혁(Gwang-Hyeok Ju),안이기(lee-Ki Ahn) 한국항공우주연구원 2003 항공우주기술 Vol.2 No.1

달착륙선의 전력시스템 개념설계와 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발

장성수,주광혁,Jang, Seong-Su,Ju, Gwang-Hyeok 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.

GMAT을 이용한 인공위성 임무해석

최수진,김은혁,주광혁,Choe, Su-Jin,Kim, Eun-Hyeok,Ju, Gwang-Hyeok 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

GMAT(General Mission Analysis Tool)은 위성의 궤적 최적화 및 임무해석을 수행하기 위해 NASA에서 주도적으로 개발 중인 오픈 소스 프로그램이다. 본 소프트웨어는 대학, 정부기관 등이 무료로 사용할 수 있도록 개발된 프로그램으로 원하는 사용자 누구나 지구궤도 및 행성탐사를 위한 임무해석을 위해 사용할 수 있다. 항우연은 2010년부터 NASA와 본 프로그램의 공동개발 가능성 여부를 타진하였고, 최근 들어 공동개발을 위한 MOU를 진행하고 있다. 본 논문은 GMAT의 기본적인 특징 및 본 소프트웨어를 이용한 인공위성의 임무해석 결과를 기술하고, 향후 한국형 달 탐사위성의 임무해석을 위한 사용 가능성을 판단하고자 한다. 한국형 달 탐사위성은 550kg급 위성으로 달궤도에 진입하여 주어진 임무를 수행하도록 개념설계를 진행 중에 있으며, 항우연은 향후 GMAT을 공동개발 뿐만 아니라 이를 이용한 한국형 달 탐사위성의 임무해석에 활용할 예정이다.

고장 대응 훈련을 위한 시뮬레이터 고장 발생 메커니즘 소개

이훈희,구철회,주광혁,Lee, Hun-Hui,Gu, Cheol-Hoe,Ju, Gwang-Hyeok 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

우주비행체의 내부 장치 고장 혹은 외부 환경에 의한 고장이 발생할 경우를 대비하여 가상 모의 시뮬레이터를 이용한 고장 대응 훈련이 요구된다. 시뮬레이터 개발 초기에 이러한 고장 발생 메커니즘을 설계에 반영하지 않는 경우 교관이 작성한 고장 시나리오에 의한 유기적 고장 발생 및 고장 전파 기능을 납품 후 추가 요구하기는 용이하지 않다. 본 논문에서는 사용자가 시뮬레이터를 이용하여 의도하는 고장을 의미있는 시각(Epoch)에 주입하기 위한 고장 발생 메커니즘 구조를 설명한다. 또한 천리안위성 시뮬레이터 소프트웨어의 고장 발생 예제를 통해 고장 감지, 고장 복구, 관제원의 대응 방법 등을 설명한다.

우주 탐사선에서 파일 시스템의 역할 및 응용 기술 연구

구철회(Cheol-Hea Koo),주광혁(Gwang-Hyeok Ju) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.2

LEO (Low Earth Orbit), GEO (Geosynchronous Earth Orbit) 위성을 비롯한 우주 탐사선의 컴퓨팅 환경은 지상의 내장형 시스템(Embedded System)과 동일한 범주로 간주될 수 있으며 개인용, 산업/서버용 컴퓨터와 비교했을 때 비교적 원시적이고 발전 속도도 더뎠다. 특히 개인 컴퓨터 및 서버/워크스테이션에서 필수적으로 사용되고 있는 파일 시스템도 우주 탐사선에는 최근까지 거의 사용되지 않았다. 본 논문에서는 최근에 우주 탐사선에 파일 시스템을 적용하기 위한 유럽 PUS (Packet Utilization Standard)와 CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems) 커뮤니티의 관련 규격 제정 등 국제적 연구 개발 동향 및 우주 탐사선에 적용가능한 응용 기술 분야에 대한 연구 결과를 기술한다. Computing environment of space explorer including LEO (Low Earth Orbit), GEO (Geosynchronous Earth Orbit) satellite may be considered as the same category of embedded system on the ground. But with comparison with personal computing environment it is widely accepted that the space computing is outdated and behind of state of the art. Especially file system which is nearly essential item in all ground computing environment including personal computer, workstation and server is rarely used in space explorer till lately. In this paper, a study of ESA PUS (Packet Utilization Standard) and CCSDS (Consultative Committee for Space Data Systems) community"s activity, international trend, and applicable technical application for applying file system in oder to use these standards for utilizing the file system to deep space explorer is described.

달착륙선 지상 시험모델 통합 시험 전 전장계 및 소프트웨어계 최종 점검 환경 구축

구철회,권재욱,류동영,주광혁,심은섭,Gu, Cheol-Hoe,Gwon, Jae-Uk,Ryu, Dong-Yeong,Ju, Gwang-Hyeok,Sim, Eun-Seop 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

한국항공우주연구원에서는 2010년부터 달착륙선 지상 시험모델 개발을 진행하고 있으며 2012년 하반기에 추력 시험을 비롯한 전반적인 전장계 및 소프트웨어계 통합 시험을 계획하고 있다. 본 통합 시험은 탑재 컴퓨터와 VDE를 비롯한 전자 장비가 올바르게 동작하고 있는지 확인하고 소프트웨어가 이들을 잘 제어하고 있는지에 대한 시험 및 하이드라진 추력 시스템에서 본체로부터 명령을 잘 전송받아 적절한 추력을 발생시키고 있는지에 대한 시험 2가지로 크게 구분된다. 통합시험을 통해서 통신 시험용 도구(LECT, Lunar Explorer Communication Tool)에 대한 성능 검증도 같이 수행될 예정이다. 소프트웨어계에 대해서는 각 소프트웨어 모듈에 대한 단위 시험 및 통신 시험용 도구와 연결될 상태에서 통합 성능 시험이 수행될 예정이다. 통합 시험을 앞두고 전장계 및 소프트웨어계의 최종 성능 점검을 위해서 데이터 획득 시스템을 구성하여 입력 및 출력을 모든 채널에 대해서 관찰함으로 다양한 운용 시나리오 하에서 예측된 결과를 보이는지 확인할 예정이며 본 논문에서는 상기 최종 점검 환경에 대한 개념 및 규격, 그리고 제작, 운용 및 시험에 대한 내용을 기술한다.

국제우주탐사협력그룹(ISECG) 「달 탐사 시나리오」발간

정서영(Soyoung Chung),주광혁(Gwang Hyeok Ju),류동영(Dong Young Rew),이주희(Joo Hee Lee),조동현(Dong-Hyun Cho),구철회(Cheol Hea Koo),오요한(Yo Han Oh) 한국항공우주연구원 2020 항공우주산업기술동향 Vol.18 No.2

2020년 8월 ISECG는 「달 탐사 시나리오」를 발간하였다. 이는 2018년에 발간된 「제3차 글로벌 우주탐사 로드맵」(GER-3)의 달 탐사 관련 내용을 확장하고 구체화하는 것으로, 각국의 최신 달 탐사 동향 등을 기반으로 마련되었다. ISECG 회원기관들은 이를 통해 공동의 달 탐사 주요 목표를 설정하고 단계별 달 탐사 시나리오를 마련하였을 뿐 아니라, 시나리오를 구성하는 핵심요소(하드웨어 시스템)들을 식별하였다. 이 문서는 국제 우주탐사 커뮤니티가 공동의 비전하에 다가오는 달 탐사 시대가 어떻게 전개될 것인지에 대한 스토리텔링을 제공했다는 점에서 중요한 의미를 갖는다. 우주 선진국 뿐 아니라 다수의 신흥국들이 ISECG 신규 회원으로 가입하고 있는 현 시점에, 우리나라도 ISECG 활동에 대한 전략적 참여를 강화할 필요가 있다. In August 2020, ISECG released an updated lunar surface exploration scenario. It elaborates on the lunar exploration scenario of the 3rd edition of the Global Exploration Roadmap (GER-3), which was released earlier in 2018, and captures the latest developments in lunar exploration planning of the ISECG agencies. In the document, the members of ISECG defined the lunar surface exploration objectives, formulated three phased lunar surface exploration scenario, and identified key notional elements needed to support the lunar surface scenario.

우주로봇 개발 동향

이원범(Lee Won-Beom),주광혁(Ju Gwang-Hyeok),최기혁(Choi Gi-Hyuk),심은섭(Sim Eun-Sup) 한국항공우주연구원 2011 항공우주산업기술동향 Vol.9 No.2

우주 환경은 로봇기술을 적용하는데 있어 제한된 공간이다. 우주는 극심한 온도, 진공, 방사능, 미세 중력 그리고 장거리 등의 가혹한 환경으로서 인간의 접근이 매우 어렵고 위험하기 때문에 매우 제한적이다. 매니퓰레이터는 우주에서 우주 모듈과 구조체의 건설과 정비를 위한 인간의 활동을 보조하기 위해서 담당하고 있다. 더욱이 인간접근의 영역을 넘어 탐사의 영역을 확장하여 달과 행성표면에 착륙하고 탐사하는 로봇은 과학적 지식과 인간의 접근의 한계를 확장하는데 기여하게 되었다. 그래서 로봇 시스템은 Mariner, Ranger, Surveyor 그리고 Lunokhod를 포함한 일련의 우주선으로 우주탐사의 시대를 열었다. 로봇은 행성표면, 궤도상 그리고 심 우주에서 현재 임무를 수행하고 미래 우주탐사와 운영의 모든 면에서 필수적인 기술이다. 본 논문에서는 우주로봇에 대해 설명하고 또한 우주로봇의 국내외 개발동향에 대해 기술하고자 한다. Space is an limited field for the application of robotics technology. As space is a harsh environment with extreme temperature, vacuum, radiation, μ-gravity, and great distances, human access is very difficult and hazardous and in therefore limited. To assist human activities in space for constructing and maintaining space modules and structures, robotic manipulators have been playing essential roles in orbital operations. Expanding the horizons of exploration beyond the areas of human access, robots that land and explore on the moon and planetary surfaces have been greatly contributing to expand the frontier of scientific knowledge and human access. So, Robotic system began the era of space exploration with series of spacecraft including Mariner, Ranger, Surveyor, and Lunokhod. Robot enables current missions on planetary surfaces, on orbit and in deep space, and is essential in all conceptions of future space exploration and operations. In this paper, explaining about the space robot, and development trends of domestic and foreign space robots are also described.

지구관측용 가시광선 및 적외선 위성센서의 검보정 연구 동향

진경욱(Kyoung-Wook Jin),주광혁(Gwang-Hyeok Ju),양군호(Koon-Ho Yang) 한국항공우주연구원 2009 항공우주산업기술동향 Vol.7 No.1

이 논문에서는 지구관측용 가시광선 및 적외선 위성센서의 검보정 방법들을 소개하였다. 먼저 지구관측용으로 쓰이는 위성용 센서들에 대해 간단히 살펴보고, 이들의 검보정 방법들을 정리하였다. 위성센서 중 특히 가시광선 및 적외선 광학센서의 보정장치들을 예로 들어 이들 장치의 원리에 대해서 간략하게 설명함으로써 센서레벨에서 이루어지는 1차적인 보정원리에 중점을 두었다. The calibration methods of satellite visible and infrared sensors for earth observations are summarized in this paper. Commonly used instruments for the Earth observation and their calibration methods were briefly introduced. The optical sensors (visible and infrared) and the calibration of these instruments were focused. With the basic principles of the calibration methods. the instrument-level calibration. which are the essential calibration process for level 1 data generation, were presented.

달 착륙선 영상처리 알고리즘 검증 시스템 구축: 디스플레이 기반 D-VATS

이훈희(Hoonhee LEE),류동영(Dong-Young Rew),주광혁(Gwang Hyeok Ju) 한국정보과학회 2020 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.7