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손택준(Taek-Joon Son),나경수(Kyung-Su Na),임재혁(Jae Hyuk Lim),김경원(Kyung-Won Kim),황도순(Do-Soon Hwang) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.1
국가우주개발계획에 따라 2020년 이후 한국형 달탐사선이 발사될 예정이다. 달탐사선은 무인 경량화모델로 달궤도선과 달착륙선 2종을 개발할 계획이다. 달탐사선의 구조체는 발사 및 궤도하중, 착륙하중을 견딜 수 있는 구조적 안정성과 탑재장비의 장착공간을 제공할 뿐만 아니라 발사체의 탑재능력을 고려하여 가볍게 설계되어야 한다. 이를 위해 달탐사선 구조체의 개발과 관련된 핵심기술의 선행개발이 요구된다. 특히, 달착륙선의 경우 착륙선이 달 지면에 안전하게 착륙할 수 있게 해주는 착륙장치의 개발기술이 필수적이다. 본 논문에서는 달착륙선 지상시험모델 구조체의 설계, 제작, 시험을 포함한 개발내용을 다룬다. Korean Lunar Explorer is planned to be launched in the 2020s according to national space development strategy. The Lunar Explorer will be developed as two unmanned light weight models: a lunar orbiter and a lunar lander. The Lunar Explorer"s structure should be designed to have light weight due to constraints from launcher as well as to provide structural safety against launch load, in-orbit condition and landing condition and to serve accommodation space for mission equipment. Core technology related to structural development of lunar explorer should be developed in advance. Especially, for lunar lander, technology for developing landing gear which enables lander to land safely on lunar surface is required essentially. This paper deals with structural development of lunar lander ground test model including design, manufacturing and test.
손택준(Taek-Joon Son),나경수(Kyung-Su Na),김종우(Jong-Woo Kim),임재혁(Jae Hyuk Lim),김경원(Kyung-Won Kim) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.5
한국형 달탐사선은 국가 우주개발계획에 따라 한국형 발사체인 KSLV-2(Korea Space Launch Vehicle 2)에 탑재하여 2020년 이후 발사될 예정이다. 한국형 달탐사선은 무인 탐사선으로 궤도선과 착륙선 2종으로 구성되며 발사체의 탑재능력에 따라 발사중량 550㎏ 이내의 소형 경량으로 개발되어야 한다. 달탐사선 구조체는 임무 탑재장비의 수용 뿐 아니라 발사 및 운용환경에서 견딜 수 있도록 충분한 강성과 강도가 요구된다. 본 논문에서는 한국형 달탐사선 구조모델의 설계에 대한 선행 연구결과를 기술한다. Korean lunar explorer will be launched by korean launcher KSLV-2 in the 2020s in accordance with national space development strategy. Korean lunar explorer is composed of two unmanned orbiter and lander and should be developed as small size and light weight within 550kg of launch mass due to launcher’s loading capability. A structure of lunar explorer is required to have sufficient stiffness and strength under launch and operational environment as well as to accommodate mission equipment. This paper describes the result of a preliminary study on structural model design for korean lunar explorer.
최영종,김진각,손택준,김동식 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.1
수백 미크론 이하의 미세채널을 가진 판을 이용하여 만든 마이크로 열교환기는 체적 대비 매우 큰 전열면적을 가지고 있어 콤팩트한 열교환기를 필요로 하는 분야에 시험 적용되고 있으며, 설계하기에 따라 반응기나 혼합기, 증발기, 가스 히터, 응축기, 냉각기 등 다양한 디바이스로 응용제작이 가능하다. 일반적으로 마이크로 디바이스는 실리콘이나 금속, 세라믹 등의 재료를 MEMS 공정을 이용하여 미세채널을 가공한 다음 anodic bonding, diffusion bonding, laser welding 등을 이용하여 접합하거나 가스켓 또는 오링을 끼우고 볼트로 체결하여 밀봉하는 형태로 제작되고 사용되었다. 이러한 연구는 연료전지 연구자들에 의해 많은 진보가 있었으며, 덕분에 연료전지 뿐만 아니라 화학공정 시스템 전체로 적용대상을 넓힐 수 있는 단계에 도달하였다. 본 연구에서는 위와 같은 추세에 발맞추어 산업적으로 쉽게 적용이 가능하도록 스테인레스 스틸과 같은 내구성 있는 금속을 미세 가공한 후 브레이징 기술을 사용하여 접합한 형태로 다양한 마이크로 디바이스를 시험 제작하였으며, 성능시험을 수행한 결과 각각의 기기 특성을 극대화시킬 수 있는 것으로 나타났다. 제작에 사용한 재질과 공정은 내구성이 뛰어나고 대량생산에 적합하기 때문에 기존의 화학공정 시스템의 대체 구성요소로도 사용이 가능하며, 마이크로 디바이스를 적절히 조합하면 보다 저렴한 가격에 기존의 큰 화학공장을 대체하는 책상위의 공장을 만드는 것도 가능하다는 결론을 얻을 수 있었다.
한국형 달탐사선 지상시험모델 착륙장치 낙하시험결과 분석
임재혁,김경원,전종협,손택준,이문석,김성훈,황도순 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
본 논문에서는 한국형 달탐사선 지상시험모델 착륙장치 낙하시험결과 분석에 관하여 기술하였다. 달탐사선 지상시험모델은 지구중력 대비 1/6중력을 갖는 달환경을 모사하기 위해 한국형 달탐사선 비행모델 중량 550㎏의 약 1/6의 무게를 갖도록 설계된다. 구조체의 크기는 비행모델과 동일하며, 경량화를 위해 고강성 복합재료로 제작하고 패널 및 플랫폼에 컷아웃을 도입하였다. 착륙장치는 알루미늄 하니콤이 삽입되어 충격하중에 노출 시 하니콤의 소성변형을 통해 충격하중을 효율적으로 흡수하도록 되어 있다. 착륙장치 설계검증 및 낙하충격의 상세한 분석을 위해 낙하속도, 토양조건, 예비압축변형, 하니콤 압축강도를 변경하며 시험을 수행하였다. 낙하시험결과 착륙장치가 성공적으로 개발된 것을 확인할 수 있었다. In this paper, an analysis on the drop test results of Korean lunar lander demonstrator is discussed. In order to realize the state of lunar gravity equal to about 1 over 6 of Earth gravity on the ground, total mass of the demonstrator is decreased from 550㎏ of lunar lander flight model. Overall dimension is almost the same as the flight model. However, for mass reduction, high strength carbon fiber composite sandwich panel is used with many cutouts. To verify the performance of the landing gear, the drop test is performed with several test condition according to impact velocity, soil condition, honeycomb crush strength and precrush effect of aluminum honeycomb. From the test results, it is confirmed that landing gear successfully absorb the shock of landing and is developed by complying with the design requirement.
김원진(Won-Jin Kim),손택준(Taek-Joon Son),김홍대(Hong-Dae Kim),공병호(Byung-Ho Gong) 한국항공우주학회 2021 韓國航空宇宙學會誌 Vol.49 No.4
대한항공은 유인 헬리콥터를 무인화 후 원격 조종으로 제자리 비행을 수행하는 것을 무인 헬리콥터 개발의 1단계 목표로 수립하였다. 개발 목표를 달성하기 위해 대한항공은 유인기의 창급정비와 기체 개조 수행 후 체계통합, 지상시험, 안전줄 시험을 순차적으로 수행하며 단계별로 무인 헬리콥터 체계의 조종성과 비행안전성을 검증하였다. 특히 검증의 마지막 단계에서 사용한 안전줄시험 기법은 완전무인화된 무인 헬리콥터 체계에 대해 비행안전성과 조종성을 검증할 수 있는 유효한 방법임을 확인하였다. Korean Air has set the goal of the first stage of the development of unmanned helicopters to perform in hovering flight by remote control. In order to achieve the development goal, Korean Air carried out system integration, ground test, and safety wire test in sequence after carrying out programmed depot maintenance and aircraft modification of manned aircraft, and verified the controllability and flight safety of the unmanned helicopter system step by step. In particular, it was confirmed that the safety wire test technique used in the final stage of verification was an effective method to verify flight safety and controllability for a fully unmanned helicopter system.
공통격벽 추진제 탱크 구조의 좌굴 knockdown factor 도출 연구
이숙(Sook Lee),손택준(Taek-Joon Son),최상민(Sang-Min Choi),배진효(Jin-Hyo Bae) 한국추진공학회 2022 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.5
우주 발사체 구조인 추진제 탱크는 지상운송, 발사대기, 이륙 및 비행 과정 동안 다양한 정적 및 동적 하중이 작용하여 이에 대해 구조건전성을 보유해야 하며 더불어 추진제를 많이 싣기 위해서 크고 가벼워야 한다. 이런 특성으로 본 연구의 구조 대상인 추진제 탱크 실린더는 얇은 두께를 가지게 되어 실린더 설계에서 압축하중에 의한 좌굴이 중요하게 고려된다. 하지만 기존의 수립된 NASA 및 유럽 등의 좌굴 설계 기준은 상당히 보수적인 값으로 최신 설계 및 제작 기술을 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 초기 결함이 반영된 다양한 해석 모델을 이용하여 비선형 좌굴 해석을 수행하고 실린더 구조의 새로운 좌굴 설계 기준 수립 방안을 제시한다. 결론적으로 공통격벽 추진제 탱크 실린더 구조의 효과적인 경량 설계가 구현될 수 있음을 확인하였다. The propellant tank, which is a space launch vehicle structure, must have structural integrity as various static and dynamic loads are applied during ground transportation, launch standby, take-off and flight processes. Because of these characteristics, the propellant tank cylinder, the structural object of this study, has a thin thickness, so buckling due to compressive load is considered important in the cylinder design. However, the existing buckling design standards such as NASA and Europe are fairly conservative and do not reflect the latest design and manufacturing technologies. In this study, nonlinear buckling analysis is performed using various analysis models that reflect initial defects, and a method for establishing new buckling design standards for cylinder structures is presented. In conclusion, it was confirmed that an effective lightweight design of the cylinder structure for common bulkhead propulsion tank could be realized.