우주 잔해물 포획을 위한 스프링 기반 비 폭발식 그물 사출장치 설계 및 축소 모형 제작

Q: 이 논문에서 정의한 우주 잔해물이란 무엇인가?

우주 잔해물이란 궤도상에 존재하는 발사체 상단부, 기능이 정지된 위성 및 충돌에 의한 파편 등을 의미한다. 최근 민간 기업 및 우주 선진국의 우주 이용 증가로 우주 물체 간 충돌 가능성이 커지면서, 우주 환경을 포화 상태로 만들고 전 세계적으로 제거 기술 개발이 시급한 문제로 인식되고 있다.

Q: 스프링 기반 비 폭발식 그물 사출장치의 강건성은 어떻게 평가되었는가?

연구 결과, 스프링 기반 비 폭발식 그물 사출장치의 강건성은 유한요소 구조 해석을 통해 평가되었다. 정적 구조 해석과 랜덤 진동 해석을 수행하여 각 구성품에 작용하는 최대 응력을 도출하고, 안전 여유(Margin of Safety)를 분석하여 설계 요구조건을 모두 만족함을 확인하였다.

김세준; 송다한; 김혜진; 조해성; 박재상

doi:10.5139/JKSAS.2025.53.4.369

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저자정보: 김세준 (Jeonbuk National Univeristy) 송다한 (Jeonbuk National Univeristy) 김혜진 (Jeonbuk National Univeristy) 조해성 (Jeonbuk National Univeristy) 박재상 (Chungnam National Univeristy)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제53권 제4호

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본 논문에서는 우주 잔해물 능동 제거(ADR)를 위한 그물 기반 사출장치 설계를 수행하였다. 선행된 그물 사출 메커니즘 설계연구를 토대로 스프링 기반 비 폭발식 그물 사출 메커니즘을 고려하였다. 선행연구에서 제시된 메커니즘 설계안으로부터, 제한되는 설계 요구조건을 만족시킬 수 있는 부품을 추가로 고려하였다. 이에 따라 설계 요구조건을 모두 만족하는 그물 사출장치를 설계하였다. 유한요소 구조 해석 기반의 강건성 평가를 통해 설계안의 적절성을 평가하였다. 지상 시험을 통한 메커니즘의 성능 평가를 위해 사출장치의 축소 형상을 설계하였으며, 3D 프린팅을 통해 이에 대한 시제품을 제작하였다. 마지막으로, 축소 스케일 사출장치 시제품의 투사체 및 그물 사출을 확인하였다.

#Net-based ADR method(그물 기반 우주 잔해물 제거 방법) #Net-ejection mechanism(그물 사출 메커니즘) #Prototype fabrication(시제품 제작)

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