Operational Validation of the COMS Satellite Ground Control System during the First Three Months of In-Orbit Test Operations

이병선,김인준,이수전,황유라,정원찬,김재훈,김해연,이훈희,이상철,조영민,김방엽,Lee, Byoung-Sun,Kim, In-Jun,Lee, Soo-Jeon,Hwang, Yoo-La,Jung, Won-Chan,Kim, Jae-Hoon,Kim, Hae-Yeon,Lee, Hoon-Hee,Lee, Sang-Cherl,Cho, Young-Min,Kim, Bang-Ye Korea Society of Satellite Technology 2011 한국위성정보통신학회논문지 Vol.9 No.1

2010년 6월 26일에 발사된 통신해양기상위성(천리안)은 Ka-대역 위성통신, 정지궤도 해양관측, 그리고 기상관측을 위한 탑재체를 가지고 있다. 정지궤도상의 위성을 효과적으로 운용하기 위해서 위성 임무운영 개념을 정립하여 이를 위성관제시스템의 개발 초기 단계부터 적용하였다. 천리안 위성의 임무운영은 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 운영으로 구분된다. 위성의 일별운영은 임무계획, 명령계획 및 전송, 원격측정 데이터 처리 및 분석, 위성 거리측정 및 궤도결정, 위성의 궤도 및 이벤트 예측, 그리고 휠 오프로딩 파라미터 계산으로 구분된다. 위성의 주별 운영으로는 화요일에 남북방향 위치유지조정, 목요일에 동서방향 위치유지조정으로 구분된다. 월별운영으로는 위성의 온보드 오실레이터를 갱신하기 위한 비행역학 파라미터 계산과 위성으로의 전송이 수행되며 계절별 운영으로 봄과 가을에는 지구가 태양을 가리는 식에 관련된 위성운영을 수행한다. 이 논문에서는 통신해양기상위성이 발사된 후 약 3개월에 걸친 궤도 내 시험 기간 중에 이루어진 위성관제시스템의 주요 기능들에 대한 운영검증을 기술한다. 이 기간 중에 위성관제시스템의 대부분 기능이 성공적으로 검증되었으며 천리안 위성관제시스템은 위성의 설계 수명기간인 7년 또는 위성이 수명을 다하는 그 이후까지 계속 사용될 예정이다. COMS(Chollian) satellite which was launched on June 26, 2010 has three payloads for Ka-band communications, geostationary ocean color imaging and meteorological imaging. In order to make efficient use of the geostationary satellite, a concept of mission operations has been considered from the beginning of the satellite ground control system development. COMS satellite mission operations are classified by daily, weekly, monthly, and seasonal operations. Daily satellite operations include mission planning, command planning and transmission, telemetry processing and analysis, ranging and orbit determination, ephemeris and event prediction, and wheel off-loading set point parameter calculation. As a weekly operation, North-South station keeping maneuver and East-West station keeping maneuver should be performed on Tuesday and Thursday, respectively. Spacecraft oscillator updating parameter should be calculated and uploaded once a month. Eclipse operations should be performed during a vernal equinox and autumnal equinox season. In this paper, operational validations of the major functions in COMS SGCS are presented for the first three month of in-orbit test operations. All of the major functions have been successfully verified and the COMS SGCS will be used for the mission operations of the COMS satellite for 7 years of mission life time and even more.

다목적 실용위성 1호 관제시스템의 위성궤도 및 자세운용 기능에 대한 성능확인

이병선,이상욱,이호진,이성팔,Lee, Byoung-Sun,Lee, Sang-Uk,Lee, Ho-Jin,Lee, Seong-Pal 통신위성우주산업연구회 2000 Joint Conference on Satellite Communications Vol.2000 No.-

다목적 실용위성 1호는 한국전자통신연구원에서 개발한 관제시스템을 이용하여 성공적으로 운용되고 있다. 한국항공우주연구소에 설치된 관제시스템은 TTC 서브시스템, 위성운용 서브시스템, 임무분석 및 계획 서브시스템, 위성 시뮬레이터 서브시스템으로 구성되어 있다. 다목적 실용위성 관제시스템의 주요 기능들은 일년간의 성공적인 위성운용을 통해서 검증되었다. 본 논문에서는 임무분석 및 계획 서브시스템과 시뮬레이터 서브시스템에 대한 주요기능을 검증하였다. 발사초기 위성관제에 있어서 궤도결정 및 궤도조정에 대한 성능을 기술하였으며 위성의 원격측정 데이터를 이용한 지상 자세결정에 대한 결과도 기술하였다. The Korea Multi-Purpose SATellite(KOMPSAI)-l have been successfully operated by the Mission Control Element(MCE) developed by ETRI. The MCE, located in KARI, consists of four major subsystems such as the Tracking, Telemetry, and Command(TTC) subsystem, the Satellite Operations Subsystem(SOS), the Mission Analysis and Planning Subsystem(MAPS), and satellite SIMulator(SIM) subsystem. Most of all major functions in MCE have been demonstrated and verified during one year of the successful operation. The orbit and attitude related functions in MAPS and SIM were demonstrated in this paper. The orbit determinations and orbit maneuvers in Launch and Early Orbit Phase(LEOP) operations were verified. The ground based attitude determination is also performed using playback telemetry data.

독립영양 황탈질 미생물을 이용한 관정형 반응벽체의 현장적용성 연구

이병선,엄재연,이규연,문희선,김양빈,우남칠,이종민,남경필,Lee, Byung-Sun,Um, Jae-Yeon,Lee, Kyu-Yeon,Moon, Hee-Sun,Kim, Yang-Bin,Woo, Nam-C.,Lee, Jong-Min,Nam, Kyoung-Phile 한국지하수토양환경학회 2009 지하수토양환경 Vol.14 No.3

독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다. The applicability of a well-type autotrophic sulfur-oxidizing reactive barrier (L $\times$ W $\times$ D = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$) as a long-term treatment option for nitrate removal in groundwater was evaluated. Pilot-scale (L $\times$ W $\times$ D = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$) flow-tank experiments were conducted to examine remedial efficacy of the well-type reactive barrier. A total of 80 kg sulfur granules as an electron donor and Thiobacillus denitrificans as an active bacterial species were prepared. Thiobacillus denitrificans was successfully colonized on the surface of the sulfur granules and the microflora transformed nitrate with removal efficiency of ~12% (0.07 mM) for 11 days, ~24% (1.3 mM) for 18 days, ~45% (2.4 mM) for 32 days, and ~52% (2.8 mM) for 60 days. Sulfur granules attached to Thiobacillus denitrificans were used to construct the well-type reactive barrier comprising three discrete barriers installed at 1-m interval downstream. Average initial nitrate concentrations were 181 mg/L for the first 28 days and 281 mg/L for the next 14 days. For the 181 mg/L (2.9 mM) plume, nitrate concentrations decreased by ~2% (0.06 mM), ~9% (0.27 mM), and ~15% (0.44 mM) after $1^{st}$, $2^{nd}$, and $3^{rd}$ barriers, respectively. For the 281 mg/L (4.5 mM) plume, nitrate concentrations decreased by ~1% (0.02 mM), ~6% (0.27 mM), and ~8% (0.37 mM) after $1^{st}$, $2^{nd}$, and $3^{rd}$ barriers, respectively. Nitrate plume was flowed through the flow-tank for 49 days by supplying $1.24\;m^3/d$ of nitrate solution. During nitrate treatment, flow velocity (0.44 m/d), pH (6.7 to 8.3), and DO (0.9~2.8 mg/L) showed little variations. Incomplete destruction of nitrate plume was attributed to the lack of retention time, rarely transverse dispersion, and inhibiting the activity of denitrification enzymes caused by relatively high DO concentrations. For field applications, it should be considered increments of retention time, modification of well placements, and intrinsic DO concentration.

정지궤도 위성의 지구와 달에 의한 식예측

이병선,박재우,은종원,이호진,Lee, Byeong-Seon,Park, Jae-Woo,Eun, Jong-Won,Lee, Ho-Jin 한국전자통신연구원 1992 전자통신 Vol.14 No.1

정지궤도에 위치한 위성에 있어서 지구에 의한 식은 일년에 두 기간에 걸쳐서 정기적으로 발생한다. 반면에 달에 의한 식은 궤도의 위치에 따라 불규칙적으로 발생하다. 식이 일어날 때 위성은 태양을 이용한 전력생산을 할 수 없게 되기 때문에 식시간에 대한 예측은 정지궤도상의 통신위성 또는 방송위성을 운용하는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 정지위성을 공칭위치에 고정시켜 놓고, 적도 좌표계에서 태양과 달의 시간에 따른 위치를 계산함으로써 지구와 달에 의한 식을 예측하였다. 또한 정지위성의 위치유지 각 한계점에서의 식을 예측해서 궤도위치에 따른 식시간과 식깊이를 비교해 보았다. 정지궤도상의 위성은 1995년에 발사될 동경 $116^{\circ}$의 무궁화 위성으로 하였다.

연동제 이후 주유소의 운영

이병선,Lee, Byeong-Seon 대한석유협회 1994 석유와 에너지 Vol.1994 No.4

도농복합지역 지하수 함양과 배출에 대한 연구

이병선,홍성우,강희준,이지성,윤성택,남경필,Lee, Byung-Sun,Hong, Sung-Woo,Kang, Hee-Jun,Lee, Ji-Seong,Yun, Seong-Taek,Nam, Kyoung-Phile 한국지하수토양환경학회 2012 지하수토양환경 Vol.17 No.2

This study was conducted to identify groundwater recharge and discharge amounts of a representative urban-rural composite area located in Yongin city, Kyounggi-do, Korea. Groundwater recharge would be affected by mainly two processes in the study area: rainfall and leakage from public water pipelines including water-supply and sewage system. Groundwater recharge rate was estimated to be 13.5% by applying annual groundwater level data from two National Groundwater Monitoring Stations to the master regression curve method. Subsequently, the recharge amounts were determined to be $13,253{\times}10^3m^3/yr$. Leakage amounts from water-supply and sewage system were estimated to be $3,218{\times}10^3$ and $5,696{\times}10^3m^3/yr$, respectively. On the whole, a total of the recharge amounts was $22,167{\times}10^3m^3/yr$, of which 60% covers rainfall recharge and 40% pipeline leakage. Groundwater discharge occurred through three processes in the composite area: baseflow, well pumping, and discharge from urban infrastructure including groundwater infiltration into sewage pipeline and artificial extraction of groundwater to protect underground facilities from submergence. Discharge amounts by baseflow flowing to the Kiheung agricultural reservoir and well pumping were estimated to be $382{\times}10^3$ and $1,323{\times}10^3m^3/yr$, respectively. Occurrence of groundwater infiltration into sewage pipeline was rarely identified. Groundwater extraction amounts from the Bundang subway line as an underground facility were identified as $714{\times}10^3m^3/yr$. Overall, a total of the discharge amounts was determined to be $2,419{\times}10^3m^3/yr$, which was contributed by 29% of artificial discharge. Even though groundwater budget of the composite area was identified to be a surplus, it should be managed for a sound groundwater environment by changing deteriorated pipelines and controlling artificial discharge amounts.

IrMn 교환결합층을 갖는 스핀밸브막에서의 열적안정성과 자구구조 관찰

이병선,정정규,이찬규,구본흔,야스노리 하야시,Lee Byeong-Seon,Jung Jung-Gyu,Lee Chang-Gyu,Koo Bon-Heun,Hayashi Yasunori 한국재료학회 2004 한국재료학회지 Vol.14 No.2

We have investigated the magnetic domain structure and the thermal stability of magnetotransport properties of IrMn biased spin-valves containing Co, CoFe and NiFe. The magnetic domain structures were imaged using a magneto-optical indicator film(MOIF) technique. To investigate the thermal stability, magnetoresistance(MR) was measured at annealing temperature(TANN) and room temperature($T_{RT}$) followed by the annealing. Domain imaging reveal that the increase of annealing temperature led to changes in the exchange coupling between the two ferromagnet(FM) layers through nonmagnetic layer rather than between FM and antiferromagnet. unlike the NiFe biased IrMn spin valve with large domains, MOIF pictures of Co and CoFe biased IrMn spin valve structures show the formation of many small microdomains. The magnetic structure, as revealed by the domain images, appeared unchanged while the MR dropped dramatically. From the combined giant magnetoresistance(GMR) and MOIF results, it was apparent that the decrease of MR ratio was not related to the spin valve magnetic structure up to about $350^{\circ}C$($T_{RT}$ ).

사용종료매립지(使用終了埋立地) 폐기물(廢棄物)의 처리방법별(處理方法別) 온실(溫室)가스 저감량(低減量) 평가(評價)

이병선,한상국,강정희,이남훈,Lee, Byung-Sun,Han, Sang-Kuk,Kang, Jeong-Hee,Lee, Nam-Hoon 한국자원리싸이클링학회 2013 資源 리싸이클링 Vol.22 No.6

본 연구는 사용종료매립지 정비를 위한 폐기물 처리과정에서 가연성폐기물의 처리 방법별 온실가스 발생량을 IPCC에서 제시하고 있는 기본배출계수(default emission factor)를 활용하여 산정하고 그 결과 비교를 통해 온실가스 감축량을 산정하였다. 대상 매립지로부터 굴착한 폐기물의 성상을 조사한 결과 토사류가 64.96%로 가장 많은 비율을 차지하고 있었으며, 다음으로 비닐/플라스틱류가 19.18%의 비율을 차지하고 있어 전체 폐기물 중 토사류의 비율이 매우 높은 것으로 나타났다. 음식물류, 목초류, 종이류와 같이 생분해가 용이한 폐기물이 거의 발견되지 않은 점 등이 일반적인 비위생매립지의 굴착폐기물과 성상이 유사하였다. 전체 폐기물의 겉보기 밀도는 평균 $0.74t/m^3$으로 확인되었다. 폐기물을 매립으로 처리하는 경우 약 60,542 $tCO_2$, 소각을 통해 폐기물 처리 시 9,933 $tCO_2$의 온실가스가 배출되며 폐기물 고형연료 생산 시에는 33,738 $tCO_2$의 온실가스가 감축되는 것으로 산정되어 폐기물 고형연료 생산이 온실가스 감축에 도움이 되는 것으로 확인되었다. This study was carried out to estimate greenhouse gas reduction potentials under treatment methods of combustible wastes excavated from closed landfill. The treatment methods of solid wastes were landfilling, incineration, and production of solid recovery fuel. The greenhouse gas reduction potentials were calculated using the default emission factor presented by IPCC G/L method of IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). The composition of excavated waste represented that screened soil was the highest (65.96%), followed by vinyl/plastic (19.18%). This means its own component is similar to the other excavated waste from unsanitary landfill sites. Additionally, its bulk density was 0.74 $t/m^3$. In case of landfilling of excavated waste, greenhouse gas emission quantity was 60,542 $tCO_2$. In case of incineration of excavated waste, greenhouse gas emission quantity was 9,933 $tCO_2$. However, solid recovery fuel from excavated waste reduced 33,738 $tCO_2$ of the greenhouse gas emission quantity. Therefore, solid recovery fuel production is helpful to reduce of greenhouse gas emission.

생활계(生活系) 폐기물(廢棄物) 봉투(封套) 파봉을 위한 회전(回傳)칼날팔각(八角)드럼식(式) 파봉장치(裝置) 개발(開發)에 관(關)한 연구(硏究)

이병선,나경덕,한상국,최우진,박은규,김동호,Lee, Byung-Sun,Na, Kyung-Duk,Han, Sang-Kuk,Choi, Woo-Zin,Park, Eun-Kyu,Kim, Dong-Ho 한국자원리싸이클링학회 2009 資源 리싸이클링 Vol.18 No.5

재활용선별시설에서 파봉공정은 연계된 선별공정을 위한 필수 공정으로 주로 인력에 의한 작업과 일부 기계식 파봉장치가 도입되었다. 그러나, 기계식 파봉장치의 경우 재활용 대상폐기물을 파쇄하여 선별효율의 저하 및 폭발 등 작업자의 안전문제가 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 기존 파봉 방식의 문제점을 해결 할 수 있는 회전칼날팔각드럼식 파봉 정량공급 장치를 개발하여 성능평가 및 환경성 검토를 통한 현장 적용 가능성 평가를 수행하였다. 실험결과에 의하면 처리용량은 드럼회전수 8.2 rpm, 벨트컨베이어 속도 1.25 m/min에서 5.6 ton/hr로 설계용량인 5.0 ton/hr를 만족하였으며, 최대 처리용량은 8.8 ton/hr으로 나타났다. 봉투 속 봉투의 파봉효율은 95.6% 및 겉봉투의 경우에는 100%로 나타났으며, 특히 재활용대상폐기물 중 가장 쉽게 파손되는 유리병의 원형보존율은 약 96.5%로 정가되었다. 본 장치의 소음, 진동 및 비산먼지 농도 등에 대한 환경성 정토결과 환경오염배출허용 법적기준치를 모두 만족하는 것으로 조사되었다. 따라서, 본 파봉장치를 재활용선별시설에 적용할 경우 기존의 인력파봉과 기계식파봉에서 발생되었던 문제점을 크게 개선할 수 있다. Recyclable wastes coming into material recovery facilities(MRFs) is mostly packed by plastic bag or sack bag. Bag rupturing device is essential to improve capacity and efficiency of MRFs. Bag opening works of MRFs is mostly done by numerous workers and shredder-type bag rupturing device. It often makes a problems; decreased capacity, shredded recyclables, worker safety by explosion and broken glasses, etc. In the present work, bag rupturing device with octagonal rotating blade drums has been developed to solve the existing problems and environment assessment is also performed during operation of the device. Capacity of the device was about 5.6 ton/hr at 8.2 rpm of drum revolution speed and 1.25 m/min of belt conveyor speed. It satisfied initial designed capacity(5.0 ton/hr) and max. capacity 8.8 ton/hr was achieved at 12.5 rpm of drum revolution speed and 1.50m/min of belt conveyor speed. Bag rupturing efficiencies on outer and inner bag were obtained at 100% and about 95.6% as average, respectively and original form of glass bottles in the bag was maintained without broken by about 96.5%. This result shows that the safety in hand sorting by the workers could be improved. As result of environmental assessment on the noise, vibration and particulates, the measured levels on noise, vibration and particulates show the below standard regulatory limits. It could be concluded that the problems of existing devices in MRFs could be solved by adopting the bag rupturing device with octagonal rotating blade drums in on-site operation.

사용종료(使用終了) 비위생매립지(非衛生埋立地)의 순환적(循環的) 사용(使用)을 위한 선별물질(選別物質)의 활용(活用) 가능성(可能性) 평가(評價)

이병선,나경덕,한상국,배재근,오세은,Lee, Byung-Sun,Na, Kyung-Duk,Han, Sang-Kuk,Phae, Chae-Gun,Oh, Sae-Eun 한국자원리싸이클링학회 2012 資源 리싸이클링 Vol.21 No.1

대전시 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 권역 택지발지구내 불법매립지 선별 정비사업과정에서 회수된 선별결과물의 재활용성 및 에너지전환 기능성을 평가하였다. 본 연구에서 사용된 순환형 매립정비시스템(SLR-System, Sustainable Reclamation-System)은 수분함량 약 28.0%조건에서 약 91.4 $m^3/hr$ (about 130.61 ton/hr)의 처리 성능을 보였으며, 선별결과물의 회수율과 순도는 선별토사가 약 98.9%와 약99.66%, 선별가연물류가 약 91.8%와 약 92.0%로 각각 측정되었다. 특히, 선별토사의 경우, 입도크기가 ${\O}$35 mm이하로 유기이물질 함량이 0.31%(V/V)로 재활용법적 기준치를 만족하였으며, 최대 약 98.42%까지 재활용이 가능한 것으로 평가되었다 또한, 선별가연물의 경우, 저위발열량이 약 3,636 kcal/kg으로 RDF 품질기준을 만족하였으며 최대 약 84.43%까지 RDF 생산이 가능한 것으로 측정되었다. potential assessment of converting closed non sanitary landfills into sustainable landfill through the reclamation works(= landfill mining project) of illegal landfill discovered in land development site using Sustainable Landfill Reclamation system(SLR-system) was investigated. The SLR system had treatment capacity of 91.4 $m^3/hr$ (130.61 ton/hr) in condition of 28.0% of water content. Recovery ratio and purity of sorted soil were 98.9% and 99.66%, respectively. Sorted combustibles were 91.8% and 92.0%, respectively. Especially, high heating value (HHV) and low heating value(LHV) of combustibles were 4,282kcal/kg and 3,636 kcal/kg, respectively, in considering the energy content and recovery ratio of combustibles. Therefore, combustibles separated from landfill site have higher value than Fluff RDF standard value(3,500kcal/kg) of MOE. RDF can be produced with combustibles by 84.43%. Averaged size and organic foreign matter content of the sorted soil were less than 035mm and 0.31 %(VN), respectively. In addition, concentration of all contents of hazardous matters containing soils met safety standards. Therefore, it is possible to be recycled as refilling and cover materials to rebuild Sustainable landfills by 98.42%.