배터리 기술 발전 동향과 항공 우주 임무의 전기구동 시스템 (PART 2 : 우주 분야 전기구동 시스템의 배터리 활용)

김건영; 이형진; 이민호; 허환일

doi:10.5139/JKSAS.2023.51.10.709

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저자정보: 김건영 (Chungnam National University) 이형진 (Inha University) 이민호 (Chungnam National University) 허환일 (Chungnam National University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제51권 제10호

발행연도: 2023.10

수록면: 709 - 719 (11page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2023.51.10.709

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최근 리튬계열 배터리를 기반으로 배터리의 에너지 성능이 큰 폭으로 증가하여 우주 임무에서의 활용분야가 더욱 넓어지고 있다. 우주 임무에서 배터리 시스템의 비정상적인 작동은 임무 실패와 직결되기 때문에 우주 임무 환경과 목적을 고려한 적절한 전력계 구성이 요구된다. 지속 충 · 방전이 가능하여 이차전지가 사용되는 위성 임무와는 달리 우주 탐사 임무는 임무 행성, 임무 목적에 따라 배터리 종류를 선정한다. 동일 임무를 수행하더라도 태양 에너지에 의한 충 · 방전 가능 여부와 임무 온도에 따라 배터리가 선정된다. 또한 배터리의 에너지 성능이 발전하면서 전기 동력 우주 추진 시스템까지 활용 분야가 넓어졌으며, 우주 환경에서 장기간 고출력 전력 공급에 따른 배터리 시스템의 고려사항을 정리하였다.

#Lithium based Battery(리튬계열 배터리) #Space-borne Cell Qualification(우주용 셀 인증) #Space Exploration(우주 탐사) #High Power System(고출력 시스템)

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“NASA Mars Mission,” retrived 5 November 2022 from https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_missions_to_Mars.

Kim, M. H., Ma, K. S., Lim, Y. C. and Lee, J. D., “Development of Activation Battery for Space Launch Vehicle,” Proceeding of The Korean Institute of Electrical Engineers, July 2008, pp. 1949~1950.

Lee, J. Y., Roh, T. S., Huh, H. and Lee, H. J., “Performance Analysis and Mass Estimation of a Small-Sized Liquid Rocket Engine with Electric-Pump Cycle,” International Journal of Aeronautical and Space Sciences, Vol. 22, No. 1, 2021, pp. 94～107.

Lee, S. Y. and Park, E. S., “The Case Study of Battery Failures during Satellite Operations,” Proceeding of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Spring Conference , April 2020, pp. 724~725.

Chapin, T., “Overview of Internal Short Circuit Testing for Lithium-Ion Batteries,” NASA Battery Workshop, 2010.

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