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마이크로 플라즈마의 자세제어로켓

전문가 제언: ○ 인공위성의 운동에 대한 역학적 고찰은 초기에는 우주공간에서 질량의 운동에 대한 해석인 궤도역학이 주를 이루었으나, 고성능 인공위성이 출현함에 따라 탑재한 관측기기가 일정한 방향을 향하도록 하거나 다른 궤도로 진입하도록 하기 위해 인공위성의 소형로켓을 분사시켜 자세제어나 궤도제어가 필요하게 되었다.

○ 나노공학과 나노기술의 발전으로 우주공학과 마이크로 나노기술을 서로 접목시켜 활용하고자 하는 시도가 미국과 유럽을 비롯한 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있는데 우주공학과 마이크로 나노공학은 재료, 디바이스, 시스템의 3분야로 나누어 그 연구개발이 진행되고 있다.

○ 미국의 항공우주시스템 및 기계연구개발 회사인 CSI는 프로토타입(proto-type) MEMS 센서에 기반을 두고 환경감시 소형시스템(EMM)을 개발하고 있다. 또한 소형인공위성들(micro-satellite)에 있는 위성 자세제어 로켓(thruster)들의 연소박이 형태를 감시하기 위한 소형의 광학진단 센서를 개발하고 있다.

– 유해방출물의 불완전연소로 인한 오염(contamination)은 우주선 추진시스템과 기계사용 효율을 저감시킨다. 소형진단 센서들은 단일결정으로 광학벤치 기술에 기반을 두고 있으며 소형 자세제어 로켓 벽들의 통합적 부분을 구성할 수 있다.

○ 본 문헌에서는 소형위성을 위한 마이크로 플라스마 자세제어 로켓에 대해 최근의 연구동향과 문제에 대해 서술하고 있다. 특히 우주의 극한 환경을 고려한 경량화와 저소비전력화의 요구는 단순 소형이 아닌 새로운 관점에서 그 연구개발이 필요하다.

– 마이크로 플라스마 자세제어 로켓은 마이크로 플라스마의 우주공학에 적용하는 것으로 향후 마이크로 플라스마의 생성유지 발전과 시스템의 발전 및 이에 따른 기초 연구가 마이크로 플라스마 자세제어 로켓 개발의 실용화 발전에 크게 영향을 미칠 것으로 사료된다.

저자: Kouichi ONO, Yoshinori TAKAO
자료유형: 학술정보