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기술논문 : 저궤도 위성의 추진제 소모율 계측에 관한 고찰
TECHNICAL PAPERS : An Investigation on the Propellant Consumption Rate Gauged from the Low-Earth-Orbit Spacecraft

김인태   (충남대학교 항공우주공학과 대학원  ); 허환일   (충남대학교 항공우주공학과  ); 김정수   (한국항공우주연구원  );
  • 초록

    위성의 추진제량은 위성의 임무운용기간을 결정하는 주요 변수들 중의 하나이며, 현재 운용중인 위성의 추진제 잔량을 정확하게 예측하는 일은 향후 위성의 운용계획을 수립함에 있어 매우 중요하다. 일반적으로 인공위성의 추진제 소모량을 계측하기 위해서는 PVT 방식이나 회계식 방법이 이용되어지며, 본 논문에서는 다목적실용위성 1호의 실제 원격 측정 자료에 근거하여 상기의 두 가지 계측법을 비교, 분석하고 각각의 특징들에 대해 고찰하고 있다. 또한 위성의 주된 추력기 작동 모드인 안전모드에서 추력기를 사용하지 않는 과학임무모드로 복귀하는 과정에서 여러 단계의 자세제어모드에 따른 추진제 소모율에 대해 상세히 검토하였다. 계산결과 지구찾기모드에서 추진제 소모율이 최고치를 보였다.


    During the mission operation time, it is very important to estimate the spacecraft propellant remaining as accurately as possible. This is because the quantity of propellant is related directly to how long the satellite can be operated in orbit. There are two different methods for spacecraft propellant gauging; the PVT method and the book-keeping method. This paper describes the characteristics and applications of these methods using the flight operation data of KOMPSAT-1. Additionally, propellant consumption rates in delta-V maneuvering and each attitude control submode are analyzed according to spacecraft operation modes. The earth search submode shows the highest propellant consumption rate.


  • 주제어

    추진제 계측방법 .   위성운용모드 .   추진제 소무율 .   다목적실용위성 1호 .   저궤도 위성.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Charles D. Brown, Spacecraft Propulsion, AIAA Education Series, 1996. 
    2. Ronald W. Humble, Gary N. Henry, Wiley J. Larson, Space Propulsion Analysis and Design, McGraw-Hill, 1995. 
    3. Chobotov, M. V. and Purohit, G. P., "Low-Gravity Propellant Gauging System for Accurate Predictions of Spacecraft End-of-Life," Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 30, No. 1, 1993, pp.92-101. 
    4. 이성택, 장기원, 이상희, 최영종, 류정호, “인공위성 자세 및 궤도제어용 1파운드급 단일추진제 추력기 개발," 한국항공우주학회 추계학술발표, 1997, pp.186-189. 
    5. 김인태, 허환일, 김정수, 최해진, “인공위성 추진제 소모량 계측법에 관한 고찰", 한국항공우주학회 추계학술발표, 2001, pp.113-116. 
    6. 김해동, 최해진, 김은규, “다목적실용위성 1호의 임무계획 및 운영," 한국항공우주학회지, 제 29권 7호, 2001, pp.118-126. 
    7. 백명진, 이진호, 장성수, “다목적실용위성 위성체 시스템 초기운용”, 한국항공우주학회지, 제29권 1호, 2001, pp.117-127. 
    8. KOMPSAT Telemetry Allocation Document, KOMPSAT Document, D24299. 
    9. KOMPSAT Flight Operation Handbook, KOMPSAT Document, D24586. 
    10. 김정수, 한조영, 진익민, “다목적실용위성 1호 추진시스템 궤도운용 결과 분석”, 한국추진공학회지, 제4권 4호, 2000, pp.107-113. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Eungsik ; Huh, Hwanil 2014. "Residual Propellant Gauging Methods for Geostationary Satellites and Recent Technology Status" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences, 42(10): 870~877     

 저자의 다른 논문

  • 허환일 (54)

    1. 2001 "마이크로 추진장치" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 5 (3): 100~107    
    2. 2002 "에멀젼 연료를 이용한 디젤엔진의 분무 및 배기특성 연구" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 10 (4): 60~68    
    3. 2003 "액체로켓엔진 고주파 연소불안정의 예측" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 7 (3): 61~68    
    4. 2003 "우주비행체 추진시스템 화학식 추력기의 개발 현황" 한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers 7 (4): 80~89    
    5. 2003 "초음속 풍동의 추력 측정 방법 비교" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 31 (5): 93~99    
    6. 2004 "LPG 액상분사 엔진에서 아세톤 PLIF를 이용한 연료분포 측정기법 연구" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 12 (1): 74~82    
    7. 2004 "액체 로켓엔진의 연소 불안정성 연구 동향" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 32 (9): 153~161    
    8. 2004 "액체 로켓엔진에서 선형 연소 불안정 해석을 이용한 연소 안정한계 곡선 계산" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 32 (10): 93~101    
    9. 2004 "소형 액체 추진기관 연소 시험을 위한 추력 측정 장치의 성능 특성 연구" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 32 (9): 122~129    
    10. 2005 "마이크로 노즐 성능평가" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 33 (5): 72~78    

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