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오현웅,Oh, Hyun-Ung 항공우주시스템공학회 2013 항공우주시스템공학회지 Vol.7 No.1
Launch vehicles cause several shock events during their lift-off. The excessive shock loads in the several thousands of g's level can results in permanent damage to electronics, optics and other sensitive payload components. The shock can be attenuated by mounting a shock absorber. In this paper, we proposed a semi-active control logic to attenuate the shock so that the input acceleration to main instruments does not exceed the allowable maximum acceleration value. For the performance investigation, two elements model of variable damping and spring stiffness has been used and the analysis results indicate that the proposed semi-active control logic attenuates shock level better than an optimal passive and conventional semi-active on-off control system.
큐브위성용 힌지 구동형 분리너트식 구속분리장치의 실험적 성능검증
오현웅(Hyun-Ung Oh),이명재(Myeong-Jae Lee) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.6
전개형 우주 구조물의 구속 및 분리를 위해 일반적으로 적용되는 폭발식 분리장치의 경우, 극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성에는 적용불가가 설계요구조건으로 규정되어있다. 큐브위성의 제한된 장착 공간과 이로 인한 저충격 요구조건, 저가의 개발비 등의 요구조건으로부터 일반적으로 적용이 용이한 나일론선 열선절단방식이 적용되고 있다. 하지만 나일론선 적용에 따른 낮은 체결력과 복수 구조물의 구속/분리를 위해 복수의 체결부와 열선을 필요로 하는 등 시스템 복잡화 및 신뢰도 저하의 문제점이 존재한다. 본 연구에서는 상기의 문제점 해결을 위해 힌지 구동형 분리너트를 적용한 구속분리장치를 제안하였으며, 인증시험 온도범위에서의 분리장치 동작 기능시험, 정하중 시험, 충격레벨 측정시험을 통해 설계의 유효성을 입증하였다. Pyrotechnic devices are widely used for space appendages. However, a cube satellite requirements do not permit the use of explosive pyrotechnic device. A nichrome burn wire release has typically been used for holding and release of deployable appendages of the cube satellite due to its simplicity and low cost. However, relatively low mechanical constraint force and system complexity for application of multi-deployable systems are disadvantages of the conventional mechanism. To overcome these drawbacks, we developed a hinge driving segmented nut type holding and release mechanism based on the nichrome burn wire release. The functional performance of the mechanism has been verified through release function test, static load test and shock level measurement test.
열선 절단 방식을 적용한 비폭발식 무충격 구속분리장치 EM의 기능검증
오현웅(Oh, Hyun-Ung),전수현(Jeon, Su-Hyeon) 한국소음진동공학회 2013 한국소음진동공학회 논문집 Vol.23 No.5
Non-explosive shockless holding and release mechanism for a nano class small satellite application has been proposed and investigated. The great advantages of the mechanism are a much lower shock level and larger constraint force than the conventional mechanism using pyro and the heating wire cutting mechanism which has been generally applied to the cube satellite program. To investigate the effectiveness of the mechanism design, EM mechanism was developed and tested to verify the basic function of the mechanism. The test results indicate that the proposed mechanism is well functioning as the mechanism design intends.
작동유체 질량을 고려한 유연우주트러스구조물 제진용 반능동 댐퍼의 성능분석
오현웅(Hyun-Ung Oh),최영준(Young-Jun Choi),이경민(Kyong-Min Lee) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.5
수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. 본 논문에서는 유연우주트러스구조물의 진동제어를 위해 고안된 반능동 댐퍼내 작동유체의 질량을 모델링에 고려했을 경우의 제진특성을 분석하였고 댐퍼내 작동유체의 점성이 부족감쇠를 유지 할 경우, 작동유체 질량 적용에 따른 반능동 댐퍼의 제진효과를 확인하였으며 이를 토대로 반능동 댐퍼의 성능향상을 위한 설계방법을 제시하였다. Semi-active vibration control is one of the attractive control methods for space application due to its robustness as passive damping system and much higher damping performance than passive system. In this paper, performance investigation of semi-active damper considering a mass modeling of functional fluid inside of the damper has been performed. Numerical investigation results confirmed that the damper model considering the fluid mass is effective for vibration suppression performance at a relatively low viscosity range of functional fluid. Based on the analysis results, design method to enhance the performance of semi-active damper has been proposed.
미소진동저감용 진동절연기의 성능유지를 위한 극저온 냉각용 압축기 조립체 열제어 설계
오현웅(Hyun-Ung Oh),이경주(Kyung-Joo Lee),정석용(Suk-Yong Jeong),신소민(Somin Shin) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.3
극저온이 요구되는 우주용 탑재장비의 냉각을 위해 일반적으로 Pulse Tube-type 압축기가 적용되고 있으며, 궤도상에서 압축기의 냉각성능, 임무수명 및 비대칭 온도분포에 의한 미소진동발생 방지를 위해 압축기를 허용온도 범위로 유지하는 열제어가 필요하다. 압축기는 궤도 운용 시 미소진동을 발생하여 관측성능이 요구되는 탑재체의 지향성능을 저하시키는 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 압축기의 미소진동 방지를 목적으로 적용된 진동절연기의 성능유지 및 압축기의 허용온도범위 유지를 위한 열제어 성능을 동시에 만족하는 우주용 압축기 조립체의 열설계를 제안하였으며, 설계의 유효성을 해석적으로 입증하였다. Spaceborne pulse tube-type cryogenic compressors are widely used for space applications. To guarantee cooling performance of the compressor, mission life time and micor-vibration stability, suitable thermal control of compressor is required. Micro-vibration of the compressor is the one of the sources to degrade the pointing performance of observation satellite. In the present work, on-orbit thermal design of compressor in order not to degrade the performance of micro-vibration isolation system keeping the thermal control performance has been proposed and investigated through thermo-mechanical analysis.
오현웅(Hyun-Ung Oh),권성철(Sung-Cheol Kwon) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.9
큐브위성에서는 일반적으로 열선 작동 시 나일론선의 절단과 함께 구속을 해제하는 메커니즘을 적용하고 있다. 이를 적용할 경우 메커니즘은 단순하여 적용이 용이하나 다수의 구조물의 구속 및 분리를 위해 다수의 열선을 적용해야 하는 등 시스템의 복잡화가 불가피하며, 나일론선의 체결력이 상대적으로 취약하여 작용하중이 큰 구조물의 구속을 통한 구조건전성 확보에 취약한 단점을 갖는다. 본 연구에서는 상기의 단점을 극복하기 위한 큐브위성용 구속분리장치와 이를 적용하여 복수구조물의 동시 구속 및 분리가 가능한 큐브위성의 구조설계를 제안하였다. 분리장치 실험실 모델의 동작시험을 통해 분리장치의 기능성을 검증하였으며, 주요 분리 대상체인 상부 및 하부 주구조체가 분리장치에 의해 동시 구속된 상태의 큐브위성의 구조해석을 통해 구조설계의 유효성을 입증하였다. Nylon wire cutting method by nichrome wire is generally applicable for cube satellite applications due to its advantages of simplicity. However, the system complexity is not avoidable to apply it on the cube satellite with multi-deployable structures. A lower constraint force of the mechanism is also one of the disadvantages of the mechanism. In this study, we proposed a preliminary structure design of cube satellite with the separation mechanism which is applicable for holding and release of the multi-deployable structures. The effectiveness of the mechanism design was verified through function test of EM mechanism. The structure analysis results showed that the structure design proposed in this study is feasible.
큐브위성 적용을 위한 분리너트형 비폭발식 구속분리장치 인증모델의 성능검증
오현웅(Hyun-Ung Oh),이명재(Myeong-Jae Lee) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.10
극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성의 경우, 1U를 기준으로 10㎝×10㎝×10㎝의 크기, 1㎏ 이하의 중량제한을 비롯해 폭발식 구속분리장치의 적용이 불가한 설계요구조건으로 인하여 열선 작동시 나일론선의 절단과 함께 구속을 해제하는 구속분리 방식이 일반적으로 적용되고 있으나 낮은 체결력과 다수 구조물의 구속 시 다수의 열선 적용을 필요로 하는 등 시스템 복잡화의 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존의 큐브위성에 적용되는 열선 절단방식의 단점을 극복하기 위하여 열선절단방식을 적용한 분리너트형 비폭발식 구속분리장치를 고안하였으며, 인증모델의 기능시험, 정하중시험 및 충격시험을 통해 설계유효성을 입증하였다. Heating wire cutting type separation mechanism has been widely used for cube satellite applications due to its design constraints such as small size of 10㎝×10㎝×10㎝ and light weight of less than 1㎏. In addition, usage of pyro technic device is not allowed for cube satellite application. The conventional methods have some disadvantages of relatively small mechanical constraint force and the system complexity for the multi-deployable systems. In this paper, a separation nut type non-explosive separation mechanism has been proposed and investigated. The effectiveness of the design has been verified through the qualification tests of the mechanism.