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책소개
목차
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옮긴이 머리말 3
지은이 머리말 7 01 초소형 위성이란 무엇인가? 15 1.1 인공위성이란 어떤 것인가? 16 인공위성은 자율적으로 동작한다 19 우주와 지구에서는 환경이 다르다 21 인공위성의 크기와 질량은 어느 정도? 24 로켓 앞부분은 의외로 좁다! 25 미션에 따라 변화하는 궤도 26 초소형 인공위성은 어떤 인공위성인가? 29 1.2 초소형 인공위성으로 무엇이 가능한가? 32 초소형 위성의 이름에 담긴 의미 34 초소형 위성으로 가능한 것 35 인공위성의 콘스털레이션(하늘 배치) 37 1.3 초소형 위성의 현재와 지금까지 39 다양한 분리 ? 방출기구 44 초소형 위성을 처음 제작할 때 48 02 제작을 시작하기 전에 51 2.1 알아두어야 할 것 52 시스템 제작 시의 두 가지 전형적 설계방식 54 전원계 56 통신계 57 커맨드 ? 데이터 처리계(C&DH계) 58 구조계 59 열제어계 60 계기장치계 61 BBM, PDR, CDR, EM, FM, 안전, 일정 61 여유를 가지고 개발하자 63 2.2 제작을 위한 작업공정도(flowchart) 66 2.3 목적 결정 70 2.4 일정 관리 71 좋은 프로젝트? 나쁜 프로젝트? 76 03 환경을 갖추자 79 3.1 부품의 입수 방법 80 부품 전체의 가장 간단한 입수처 80 구조계 부품 81 C&DH계, 전원계, 자세제어계, 통신계 82 각 서브시스템에 사용되는 마이크로콘트롤러에 관련하여 83 지상용과 우주용의 태양전지셀 84 시판 중인 민수용품을 사용하는 경우가 많은 초소형 위성 84 어떠한 부품에도 딸려 오는 데이터시트 88 다양한 정보를 그대로 받아들이지 말 것 89 3.2 도구를 갖추자 90 해석은 단일 소프트웨어로 가능한가? 95 역시 이론도 필요하다 96 조립용 공구와 도구 97 환경시험에는 다양한 설비가 필요하다 100 3.3 법률 및 자격 101 필요한 면허 102 여러 가지 조정 103 수출(해외운송) 수속 105 아마추어 위성 108 04 인공위성 설계 ? 개발의 기본요소 111 4.1 무엇을 고려해야 하는가? 112 4.2 시스템 전체를 고려하자 117 4.3 궤도를 고려하자 123 SGP4 모델 132 운용 및 TLE 134 4.4 통신을 고려하자 136 안테나와 송신기 ? 수신기 139 전파출력과 회선설계표 142 노이즈를 온도로 환산 146 통신레이트의 선택 147 안테나 제작 148 4.5 자세를 고려하자 152 AD 컨버터 154 자기장의 계측 155 센서의 종류 157 자기센서의 주의점 160 센서의 지향 방향 164 외란 토크 166 위성 자세제어 방법 169 자기토커 171 센서의 시험 174 자세해석에 필요한 값 176 4.6 전력을 고려하자 178 전력을 간단히 예측한다 180 태양전지를 고려한다 183 소비전력을 시산(試算)한다 185 태양전지와 배터리의 관계 187 배터리를 고려한다 189 태양전지판에 태양전지를 부착한다 192 배터리에 대한 방책 193 4.7 열을 고려하자 195 4.8 구조를 고려하자 200 4.9 우주환경에 견딜 수 있는지를 고려하자 211 총선량(總線量, Total Dose) 효과 214 단일사건(Single Event) 효과 215 4.10 우주에서 쓰레기가 되지 않을지를 고려하자 216 기록을 남긴다 221 05 제작 후 발사까지 225 5.1 조립하자 226 5.2 전체 시험을 하자 230 태양전지셀만은 모사회로로 233 5.3 드디어 완성 234 체크리스트(점검표)를 만들자 236 정말로 우주에서 동작할까? 239 06 발사, 그리고 운용 243 6.1 발사를 위한 준비 244 지상국 구축은 매우 중요 246 청정실에서 최후의 확인 250 6.2 발사와 그 후의 일 252 모르스 신호를 청취하자 252 주위와 협력해 위성 위치를 특정 254 6.3 인공위성과의 교신 256 후기운용에서 중요한 사항 257 6.4 인공위성의 사용 방법 257 초소형 위성의 해외운송과 해외발사 260 07 자, 무엇부터 시작할까? 263 7.1 위성설계 콘테스트 264 7.2 Cansat 265 우주는 단판승부 273 세계에서 수행하고 있는 Cansat 273 7.3 CubeSat 275 7.4 50kg급 합승위성 277 본격적인 사업화의 움직임 279 7.5 무엇이 중요한가? 280 개발방식 ? 일의 진행방식 284 성공기준은 양날의 칼 285 무엇이 중요한가? 286 지은이 후기 288 참고문헌 290 찾아보기 292 |
품목정보
- 발행일
- 2013년 09월 01일
- 쪽수, 무게, 크기
- 298쪽 | 148*210*20mm
- ISBN13
- 9788961057196
출판사 리뷰
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초소형 위성인 큐브위성은 1999년 교육 목적으로 미국에서 탄생했다. 기존 상용 인공위성에 비해 상당히 낮은 가격으로 제작할 수 있으며 발사비용도 저렴해서, 대학 및 기존 위성개발 연구기관에서 위성제작 실무 교육 및 인력양성과, 지상관측 및 우주기술실증, 생물 ? 화학 실험 등에 이용되고 있다.
2003년 일본이 최초로 개발해 발사 성공한 이래, 전 세계적으로는 이미 75기 이상이 발사되었다. 2012년 5월 18일 ‘아리랑 3호’ 발사 시에는 재일교포인 규슈공업대(九州工業大) 조맹우 교수가 개발한 초소형 위성인 ‘호류(鳳龍) 2호’가 합승발사되어 우주공간 고전압발전에 성공했으며, 동년 10월에는 국제우주정거장 일본실험동인 ‘키보’에서 로봇팔을 이용하여 초소형 위성 5기의 발사를 성공하기도 했다. 우리나라에서는 미래창조과학부 주도로, 학생들에게 인공위성 제작 기회를 부여해 창의적이고 우수한 우주인력을 양성하고 우주개발 저변을 확대하기 위해 초소형 위성 경연대회를 개최하고 있다. 초소형 위성 경연대회는 초 ? 중 ? 고 및 대학생을 대상으로 하는 캔위성 체험 경연대회와 대학(원)생을 대상으로 하는 큐브위성 경연대회로 구성된다. 이중 큐브위성 경연대회는 한국항공우주연구원에서 주관하며, 최종 3팀을 선발해 큐브위성 제작비 지원과 위성발사 기회를 제공한다. 작년 ‘2012 큐브위성 시범 경연대회’를 시작으로, 금년 ‘2013 큐브위성 경연대회’가 진행 중이며, 향후로는 매 2년마다 경연대회가 개최될 예정이다. 이와 관련하여 한국항공우주연구원에서는 2012년 9월에 국내 15개 대학 100여 명의 학생을 대상으로 첫 큐브위성 관련 교육을 진행했으며, 이 당시 나도 강사진 중의 한 명으로 추진시스템에 관한 교육을 진행했다. 초소형 위성에는 대개 자체적인 추진시스템을 갖추지 않는다고 생각들을 하지만, 초소형 추진시스템을 구비한 여러 대의 초소형 위성으로 편대를 이루고 역할을 분담함으로써 고가의 대형 위성을 대치할 수 있는 민수적 ? 군사적 효용 가치도 있으므로 나도 이전부터 큐브위성에 깊은 관심을 가지고는 있었다. 그러나 연구소에서 오랜 위성개발 경험을 가진 나도 막상 큐브위성 개발이라 하니 좀 막막했던 것은 사실이다. 지금까지 수행해온 대형 시스템 개발은 나름 경험과 지식이 있으나, 초보자인 학생들에게 고도의 위성 지식을 전달한다는 것도 매우 난감한 일이었다. 대형 위성 개발에 관한 교재는 여러 권 있으나, 초소형 위성과 관련해서는 적절한 교재도 없거니와, 초소형 위성 자체에 기존의 특정한 설계 방법이 있는 것도 아니었으며, 솔직히 그간 초소형 위성 개발을 진행하고 있던 국내대학들은 대부분 외국대학과의 연계를 통해 개발 업무를 공유하고 있는 실정이었고, 당연하지만 그들 내부의 설계 관련 자료도 외부에 공개된 바는 거의 없었다. 그러던 차에 우연히 일본야후에서 적절한 참고서적이 없을까 하고 찾아보던 중, 이 책이 눈에 띄어 후학들을 위해 번역을 시작하게 되었다. 이 원서는 출간된 지 이제 갓 1년이 지났으며, 내가 찾아본 바로 초소형 위성 개발실무를 기술한 책으로서는, 일본에서도 그리고 세계적으로도 유일하다. 따라서 향후의 초소형 위성 경연대회에 참가하는 대학교수 및 학생들의 참고도서로 이 책 이상의 것을 찾기는 당분간 힘들 것이라 생각한다. 이 책은 대학 수준의 공학적 지식만 있으면 큰무리 없이 내용을 이해할 수 있으며, 원저자의 실제 초소형 위성 개발경험을 바탕으로 기술되었으므로 다양한 노하우들이 본문에 녹아 들어있어, 처음 초소형 위성 개발을 시작하는 연구자들에게 많은 도움이 될 것으로 확신한다. 한편 중 ? 고등학생들에게는 이론 및 용어들이 다소 어렵기는 하겠지만, 위성개발 전체의 실무를 이해하는 데에는 큰 도움이 될 수 있을 것으로 본다 |
