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궤도상의 우주선 고장에 대한 조사

전문가 제언: ○ 논문은 1980년부터 2005년 사이에 일어난 우주선의 고장에 대하여 주요 하부시스템, 기간 등으로 나누어 조사하였다. 기간을 보면 대다수의 하부시스템에서 1년 이내에 발생하고 있어 신뢰의 중요 문제로 대두되고 있다.

○ 이에 대한 대책으로는 지상 시험을 철저한 환경 조건 아래에서 수행하여 실제 상황에서의 고장을 방지하는데 주력할 필요가 있다. 일부 부품의 고장으로 전 시스템이 작동되지 못하고 소기의 수명을 채우지 못한다면 기술적 문제에 앞서 예산상 막대한 손실을 가져오기 때문이다.

○ 중요한 부품으로 태양 전지 배열 시스템이 두드러진다. 일반적 타 하부시스템이 전기적 문제가 가장 많은 것에 비하여, 전개를 포함하는 기계적 작동에서 부터 구조적인 문제 등 기계적인 것이 주요 원인으로 밝혀졌다. 발생 시기도 1년 이내가 많아 신뢰도를 높일 수 있는 환경 조건 등을 감안한 충분한 선행시험이 필요하다.

○ 고장 발생 시의 대책 또한 매우 중요하다. 여분(spare)의 부품 확보를 포함하는 중복(redundancy)성 대책이다. 어느 부품은 여분을 어느 부품은 중복의 대책을 가져야 하는지는 질량과 효율 등 시스템 자체 차원에서 검토되어야 할 뿐만 아니라 고장 시의 복구와 수명과 함께 고려되어야 한다.

○ 우리나라에서도 우주에 인공위성을 띄워 임무를 수행 중이다. 그러나 상대적으로 우주선 발사가 적어 위성 수도 적고, 고장 사례도 많지 않다. 발표된 자료는 그룹별 하부시스템으로 되어 있어 구체적인 사례는 아니다. 전체적인 하부시스템의 고장과 주요 부품 및 기간 등을 참조하여 고장 분석과 대책에 타산지석으로 삼을 필요는 있다고 본다.

○ 추가로 우리나라는 이제 위성 발사체 개발에 노력하고 있다. 얼마 전 국민의 염원에도 불구하고 “나로호” 2차 발사가 실패하였다. 차제에 이러한 발사체 개발의 실패 및 고장 사례를 조사 분석하는 것은 매우 의미 있는 연구가 되리라 본다.

저자: Mak Tafazoli
자료유형: 학술정보