글로벌 우주탐사 현황 및 전망

정서영(Chung, Soyoung) 한국항공우주연구원 2018 항공우주산업기술동향 Vol.16 No.2

달과 달 주변 공간은 2020년대 글로벌 우주탐사 활동의 중심지가 될 것이다. 제2의 달 탐사 시대는 달에서의 장기 체류와 인프라 구축, 달 자원의 활용을 목표로 한다. 특히 달 극지에 매장된 얼음물, 달의 토양 등 달 현지 자원의 이용은 경제적이고 지속가능한 우주탐사 활동을 가능하게 함으로써 달 탐사 뿐 아니라 이후의 화성 유인탐사를 가능하게 하는 원동력일 될 것이다. 우주선진국들은 우주탐사 활동에의 민간의 참여를 확대하여 우주탐사의 상업화 및 기술혁신을 달성하고자 하고 있다. 정부 지원과 별개로 우주탐사에 뛰어드는 민간기업들도 등장하고 있다. 이러한 환경 속에 정부 간 또는 정부와 기업 간에 다양한 형태의 협력 파트너십이 형성되고 있다. The Moon and cislunar space will become the center stage of global space exploration in the 2020s. This second golden age of the Moon exploration will target for long-term stays, setting up of infrastructures, and the use of in-situ resources on the Moon, which would enable economic and sustainable space exploration of the Moon and beyond, including Mars. Countries like US is trying to engage more private actors in their exploration programs to promote commercialization and innovation. Some companies are setting up businesses in space exploration regardless of the government support. New forms of partnerships are being forged between and among the governments and industries.

한국형 달탐사선 비행소프트웨어 개발에 NASA CFS 적용 연구

구철회,문성태,이훈희,한상혁,주광혁,심은섭 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11

한국항공우주연구원에서는 2010년부터 한국형 달탐사 개념 설계 연구와 더불어 달착륙선 지상시험 모델을 설계 제작하여 2012년 말에는 고흥 항공센터에서 추력기 클러스터링 시험 및 지상통합 시험을 수행할 예정이다. 하지만 미국, 유럽 및 일본, 중국과 같은 우주 선진국과 비교해 보면 한국의 달탐사 연구 수준은 이제 걸음마에 불과하다. 따라서 해외 달탐사 선행 연구결과를 분석하여 향후 국내 달탐사관련 연구에 초석으로 삼아야 할 것이다. 특히 미국은 유무인 달탐사를 비롯한 많은 우주탐사 미션을 진행시켜 왔으며 최근 달탐사선 LRO, LCROSS를 2009년에 발사하였고 2012년 8월에는 화성 탐사 로봇 Curiosity를 성공적으로 착륙시켰다. 그 성공의 이면에는 안정적이고 저비용의 소프트웨어 개발 프로세스의 공헌이 존재하였다. 본 논문에서는 LRO에 사용되었던 NASA CFS (Core Flight System)를 분석하고 오픈 소스인 CFS를 한국형 달탐사 개발 연구에 적용한 결과를 수록하였다. Conceptual design and lander demonstrator of Korea Lunar exploration mission has been developing since 2010 by Korea Aerospace Research Institute. Propulsion and attitude control system are planed to test at Goheung Aviation Center at 2012. But it is only the beginning of research when comparing with USA, Europe, Japan and China whose countries have the advanced space technology and experiences, for example for Moon and space exploration. So these results from the prior-executed missions shall be referenced to internal researching and planning for this Moon exploration mission. Especially USA NASA has a lot of cases of space exploration missions, recently NASA launched LRO/LCROSS to Moon at 2009 and Curiosity to Mars at 2012. The stable and cost effective software development process has a important role of the successful mission accomplishment in these missions. In this paper, the result of analysis and usage of NASA CFS (Core Flight System) on Korea Moon exploration is presented.

달탐사위성 추진시스템

한조영(Cho Young HAN),이호형(Ho Hyung LEE) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.5

달탐사위성(궤도선) 1호는 2017년 착수 2020년 발사하고, 달탐사위성(착륙선) 2호는 2021년 착수 2025년 발사를 추진하게 되어 있다. 따라서 성공적인 임무 달성을 위해서는, 달탐사위성 추진시스템에 대한 기초 연구가 매우 중요한 시점이다. 본 연구에서는 달탐사위성에 적용 가능한 추진시스템에 대한 개념적인 타당성 및 비교 연구를 제시한다. 단일/이원/전기 추진시스템의 활용가능성을 외국의 사례와 비교/분석하고, 기술적인 장단점을 검토하여 달탐사위성 추진시스템으로 가능한 후보군을 제시한다. Development of Moon Explorer-1 (orbiter) is supposed to be commenced in 2017 and launched in 2020. In case of Moon Explorer-2 (lander), it would be slated to start in 2021 and launch in 2025. For this reason it is taken for granted to investigate a fundamental propulsion system for a Moon Explorer. In this paper conceptual feasibility and comparison studies are proposed for the propulsion system applicable to a Moon Explorer. Availability of monopropellant/bipropellant/electric propulsion system is compared and analysed as well with precedents overseas. As a result possible candidates for a Moon Explorer propulsion system are suggested.

공공 R&D 사업의 비용편익 분석사례

이의경(Eui-Kyung Lee),김인주(In-Joo Kim),허희영(Hee-Young Hurr) 대한경영학회 2014 大韓經營學會誌 Vol.27 No.10

연료 최소화를 위한 지구-달 천이궤적의 Delta-V 분석

강상욱(Sang-Wook Kang),주광혁(Gwanghyeok Ju),류동영(Dong-Young Rew),이상률(Sang-Ryool Lee) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.1

1990년대 들어 달 탐사가 재개 된 후 2000년대부터 세계우주선진국들을 중심으로 달을 선점하기 위한 치열한 달 탐사 경쟁이 벌어지고 있다. 우리나라도 2020년경 자력 달 탐사를 목표로 선행연구를 수행 중에 있다. 본 연구에서는 한국형 달 탐사를 대비하여 지구에서 달로 가는 천이궤적 중 연료 최소화를 위해 다양한 천이궤적의 Delt-V를 비교 분석하였다. 시뮬레이션을 통해 한국형 달 탐사에 가장 적합한 지구-달 천이궤적을 확인하였으며, 실제 한국형 달 탐사시 유용한 자료로 사용될 것이다. After lunar explorations were restarted in 1990s, the world space advanced countries have been competing actively to preoccupy the Moon from the 2000s. Korea has been also conducting precedent study on lunar exploration to carry out that by ourselves in 2020. This study analyzed delta-V of various Earth-Moon transfer trajectories for minimization of fuel consumption. Through the simulation, the best Earth-Moon transfer trajectory for Korean lunar mission is suggested and it will be used as useful materials of Korean lunar mission.

세계 달·화성 탐사 계획 현황

윤용식(Yoon Yong-Sik),임종민(Im Jong),은희광(Eun Hee-Kwang) 한국항공우주연구원 2024 항공우주산업기술동향 Vol.22 No.1

2022년 12월 정부 합동으로 제4차 우주개발진흥 기본계획이 발표되었다. 이 계획에는 우리나라가 2045년까지 우주 경제 글로벌 강국 실현을 비전으로 우주탐사 영역을 달과 화성 등 심우주로 확장하고 독자적인 우주탐사 계획을 추진하는 장기 우주개발 미션이 포함되어 있다. 이러한 우주 임무의 성공을 위해서는 사업의 추진 전략과 세부 목표가 수립되어야 한다. 본 논문에서는 미국, 일본, 중국, 인도 및 ESA의 달·화성 탐사 사업 배경과 계획 그리고 수행 방안을 고찰하였다. 그리고 이에 따른 국내 달·화성 탐사 임무 성공을 위한 제안을 하고자 한다. The 4<SUP>th</SUP> Space Development Promotion Plan was announced jointly with the government in December 2022. The plan includes a long-term space development mission that aims to make Korea a global space economic powerhouse by 2045, expands space exploration to deep space such as Moon and Mars, and promotes independent space exploration plan. For the success of these space mission, business promotion strategies and detailed goals must be established. In this paper, we review the background, plans and implementation plans of Moon and Mars exploration projects by the United States, Japan, China, India and ESA. And we would like to make suggestions for the success of domestic Moon and Mars exploration missions accordingly.

X-선을 이용한 행성표면 분석기술과 향후 연구동향

김경자(Kyeong Ja Kim),이주희(Ju-Hee Lee),이승렬(Seung-Ryeol Lee),심은섭(Eun-Sup Sim) 한국암석학회 2010 암석학회지 Vol.19 No.4

오늘날 X-선을 이용한 표면탐사기술은 널리 활용되는 기술의 하나이다. 또한 X-선 측정기술은 행성표면탐사를 위한 연구에서도 궤도선 및 주행장치 탑재용 과학정비로서도 성공적으로 활용된 예가 여러 차례 있었다. 우리나라는 2020년경 궤도선 및 착륙선을 이용한 달 탐사계획을 추진하고 있으며, 이에 맞추어 궤도 및 착륙선 탑재용 우선 순위 과학장비의 개발 및 달에 관한 기초연구를 해야 하는 실정이다. 따라서 X-선 측정기술을 이용한 행성탐사의 현황 및 이 분야의 기술 발전 전망에 대한 고찰을 하였다. Technology of surface investigation using X-ray is one of widely used technology nowadays This technique has been numerously used for planetary surface investigations for both orbital and rover scientific instruments. Korea has a plan to send an orbiter and lander to the Moon by the early 2020s. Therefore, the time has come for Korean researchers to develop major scientific instruments and start to do research on basic research for the Moon. Because of this situation, we firstly investigate X-ray technology, which is essential as one of core techniques of planetary remote sensing from the orbit and ground. This paper presents the current status of planetary exploration using X-ray techniques and new development of worldwide X-ray technology which could be adapted for prospective planetary missions.

X-선을 이용한 행성표면 분석기술과 향후 연구동향

김경자(Kyeong Ja Kim),이주희(Ju-Hee Lee),이승렬(Seung-Ryeol Lee),심은섭(Eun-Sup Sim) 한국암석학회 2007 암석학회지 Vol.19 No.4

오늘날 X-선을 이용한 표면탐사기술은 널리 활용되는 기술의 하나이다. 또한 X-선 측정기술은 행성표면탐사를 위한 연구에서도 궤도선 및 주행장치 탑재용 과학장비로서도 성공적으로 활용된 예가 여러 차례 있었다. 우리나라는 2020년경 궤도선 및 착륙선을 이용한 달 탐사계획을 추진하고 있으며, 이에 맞추어 궤도 및 착륙선 탑재용 우선 순위 과학장비의 개발 및 달에 관한 기초연구를 해야 하는 실정이다. 따라서 X-선 측정기술을 이용한 행성탐사의 현황 및 이 분야의 기술 발전 전망에 대한 고찰을 하였다. Technology of surface investigation using X-ray is one of widely used technology nowadays. This technique has been numerously used for planetary surface investigations for both orbital and rover scientific instruments. Korea has a plan to send an orbiter and lander to the Moon by the early 2020s. Therefore, the time has come for Korean researchers to develop major scientific instruments and start to do research on basic research for the Moon. Because of this situation, we firstly investigate X-ray technology, which is essential as one of core techniques of planetary remote sensing from the orbit and ground. This paper presents the current status of planetary exploration using X-ray techniques and new development of worldwide X-ray technology which could be adapted for prospective planetary missions.

달 시설물을 위한 폴리머 콘크리트의 시공성 연구

이재호,이태식,안기용,장병철 대한토목학회 2017 대한토목학회논문집 Vol.37 No.2

For manned planetary exploration, human beings are developing technologies that can permanently reside on the planet, and the basic three elements of residence, such as clothing and shelter, are required to support essential technologies in construction. In order to develop infrastructure construction technology internationally, various materials and methods such as local cementation, sulfur and aluminum have been tried. in this study, a purpose is proposed a polymer concrete construction validation technology that appropriates the conditions required for manmade exploration in order to develop construction infrastructure material technology using polymer. Concrete specimens with a 10% weight ratio polymer prepared by heating on the bottom were stabilized after 2 hours of heating, andthe strength was lower than the top heating method, but the solidifying speed was 2 times faster. These results are expected to be applicable not only to construction of lunar facilities for manned exploration but also to improve the construction of infrastructures such as roads and levees to prevent dust. 유인 행성 탐사를 위해 인류는 행성에서 반영구적으로 거주할 수 있는 기술을 개발하고 있으며, 이에 거주에 기본적인 3대 요소인 의식주(衣食住)는 건설 분야의 필수적인 기술의 뒷받침이 요구된다. 국제적으로 인프라 구축 기술을 개발하기 위해 현지 시멘트화, 황, 알루미늄 등의 다양한 재료와 방법으로 시도되고 있다. 본 연구에서는 폴리머를 이용한 건설 인프라 재료 기술을 개발하기 위해 유인 탐사에 요구되는 조건에 부합하는 폴리머 콘크리트 시공성 검증 기술을 제안하고자 한다. 하부에서 가열하는 방식으로 제작된 중량비 10%의 폴리머를 사용한 콘크리트 시험체는 가열 후 2시간이 지났을 때 안정화 되었으며, 상부 가열 방식에 비해 강도는 낮았지만 고착속도가 2배 빠른 것으로 나타났다. 이러한 결과는 향후 유인 탐사를 위한 달 시설물 의 건설에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 먼지방지를 위한 도로나 제방과 같은 인프라 시설의 시공성 향상에도 활용 가능하다고 기대된다.

화학추진시스템의 달탐사위성 적용 가능성 연구

한조영(Cho Young HAN),김방엽(Bang Yeop KIM) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회지 Vol.13 No.4

Development of Moon Explorer-1 (orbiter) is supposed to be commenced in 2017 and launched in 2020. In case of Moon Explorer-2 (lander), it would be slated to start in 2021 and launch in 2025. In this paper conceptual feasibility studies are conducted for the propulsion system applicable to a Moon Explorer. In the first place the availability of monopropellant/bipropellant/electric propulsion system is examined with domestic as well as overseas precedents. Secondly △V is estimated by the mission analysis and the propellant budget is calculated accordingly. Subsequently feasibility of a chemical propulsion system for a Moon Explorer is evaluated.