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연정흠,강금실,윤형식,Yeon, Jeoung-Heum,Kang, Gum-Sil,Youn, Heong-Sik 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.4
Wave-front error(WFE) is the main parameter that determines the optical performance of the opto-mechanical system. In the development of opto-mechanics, WFE due to the main loading conditions are set to the important specifications. The deformation of the optical surface can be exactly calculated thanks to the evolution of numerical methods such as the finite element method(FEM). To calculate WFE from the deformation results of FEM, another approximation of the optical surface deformation is required. It needs to construct additional grid or element mesh. To construct additional mesh is troublesomeand leads to transformation error. In this work, the moving least-squares approximation is used to reconstruct wave front error It has the advantage of accurate approximation with only nodal data. There is no need to construct additional mesh for approximation. The proposed method is applied to the examples of GOCI scan mirror in various loading conditions. The validity is demonstrated through examples. 광학계의 파면오차는 광학계의 성능을 나타내는 주요 지표이며, 광학면의 변형에 의해 발생한다. 광기계의 개발에 있어서 주요 하중조건에서 발생하는 파면오차 양은 중요 규격으로 설정되고 관리되어 진다. 광학면의 변형은 유한요소해석 등의 발달과 더불어 정확한 수준까지 계산할 수 있게 되었다. 유한요소해석 결과로부터 파면오차를 계산하기 위해서는 광학면에서의 변형량을 근사하고 분석해야 한다. 이를 위해 추가적인 격자나 요소망으로 결과를 변화하여 근사하는 방법이 사용되고 있으나, 격자 구성의 번거로움과 변환으로 인한 오차 발생 소지를 가지고 있다. 본 연구에서는 추가적인 격자의 구성없이 절점 정보만으로 효과적인 근사를 할 수 있는 이동 최소제곱 근사법을 사용하여 변형량을 근사하고 파면오차를 계산하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 효용성을 보이기 위하여 해양탑재체 스캔 미러의 자중에 의한 파면오차를 계산하였고, 기존의 방법과 비교 분석하였다.
연정흠,이응식,장수영,이덕규,Yeon, Jeong-Heum,Lee, Eung-Sik,Jang, Su-Yeong,Lee, Deok-Gyu 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2
대구경 고해상도 광학탑재체의 광구조부는 주반사경과 부반사경 등을 포함한 주요 광학부품들과 검출기를 포함한 초점면 조립부 등을 고정 지지해주는 부분으로, 발사시 전달되는 진동 및 우주 열환경하에서의 길이 안정성을 광학성능 범위내로 유지하여야 한다. 광학탑재체의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것은 주반사경과 부반사경의 광축방향의 길이 안정성으로, 광학탑재체의 작동 온도범위 내에서 수 마이크로미터 내외로 안정성이 요구된다. 이를 실현하기 위하여 주반사경과 부반사경의 간격은 열 및 흡습에 둔감한 탄소섬유 강화수지 복합재로 되어 있는 경통 구조물로 설계, 제작된다. 제작된 경통구조물의 길이 안정성을 검증하기 위해서는 별도의 정밀 측정장치가 필요하게 된다. 본 논문에서는 이러한 길이 안정성 측정장치에 대해 기술한다. 온도에 대해 변화가 거의 없는 (CTE<0.1ppm/K) Zerodur 소재의 막대 구조물을 기준 스케일로 삼았고, 이를 지지하기 위해 Invar 소재의 구조물을 사용 하였다. 주반사경의 베젤부위와 부반사경의 접속부위의 변위 변화를 세점에서 측정하여 길이 안정성을 측정할 수 있게 하였다.
원격탐사 광학탑재체의 스캔에 의한 영상 번짐 효과 분석
연정흠,이응식,이덕규,이승훈,Yeon, Jeong-Heum,Lee, Eung-Sik,Lee, Deok-Gyu,Lee, Seung-Hun 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2
원격탐사 광학탑재체는 촬영 방식에 따라 대상물을 응시하여 촬영하는 응시(staring)방식과 스캔하여 촬영하는 스캐닝(scanning)방식으로 나뉠 수 있다. 인공위성을 이용한 원격탐사에서는 위성의 궤도에 따라 촬영방식에 제한이 생기는데, 저궤도에서 지구관측을 하는 전자 광학 카메라의 경우 위성의 공전속도에 의해서 지표면을 스캔하는 방식으로 촬영을 수행하는 푸시브룸 스캔(push broom scan)방식이 많이 사용된다. 스캔방식으로 영상을 촬영하면 스캔에 평행한 방향과 수직인 방향의 광학적 영상품질이 달라질 수 있다. 스캔에 평행한 방향은 스캔에 의한 영상 번짐 효과가 나타나기 때문이다. 본 연구에서는 스캔에 의한 영상 번짐 효과로 발생하는 MTF 성능에 대하여 분석하였다. 검출기레벨에서의 영상 번짐 효과 및 다단계(multi-phase) 검출기를 사용했을 때의 영향에 대하여 분석하였다.
연정흠(Jeoung-Heum Yeon),김성희(Seong-Hui Kim),고대호(Dai-Ho Ko),이승훈(Seung-Hoon Lee),용상순(Sang-Soon Yong) 한국항공우주연구원 2009 항공우주산업기술동향 Vol.7 No.1
세계적인 관심이 고조되고 있는 환경 및 기후변화는 사회 전분야에 걸쳐 폭넓게 영향을 미치고 있다. 최근들어, 환경감시의 필요성과 이에 대한 관심의 고조와 더불어 원격탐사기술의 발전으로 인공위성을 이용한 환경감시가 본격화되고 있다. 본 논문에서는 환경감시 탑재체의 개발동향을 살펴본다. 지금까지 개발되었거나 개발되고 있는 환경탑재체들의 주요 규격 및 관측방식, 관측대상 등을 사례별로 조사하여 소개하였다. 하나의 위성으로 전지구 관측을 위하여 저궤도 탑재체를 중심으로 개발이 이루어졌으나, 최근들어 시간해상도의 중요성이 강조되면서 정지궤도 탑재체의 개발도 이루어지고 있다. 또한 관측대상에 따라 자외선, 가시광선, 적외선 등의 탐측대역을 달리한 탑재체가 개발되고 있다. 향후 국내 환경탑재체의 개발은 이러한 추세를 고려하여 명확한 임무분석과 함께 추진되어져야 할 것이다. Environment and climate changes affect all aspects of our society, and its researches are rapidly growing recently. The enhanced remote sensing technology made the satellite to be widely used in the environment monitoring applications with the increased worldwide interests. In this paper, recent development trends of environment monitoring payloads are researched. The major specifications, observational methods and objects of each payloads are surveyed and described. The environment monitoring payloads have been developed for the low-earth-orbit satellite to cover the entire earth area with single satellite. However, as the importance of time-scale resolution increases, payloads for geostationary orbit are under developing recently. Also, ultraviolet, visible, and infrared observation payloads are being developed depending on the monitoring objects. According to these trends, domestic environment monitoring payloads have to be developed with clear and careful mission analysis.