HWP문서120817_큐브위성 경연대회_참고자료.hwp

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참고 1

큐브 위성 개요

큐브위성(Cube Sat) 이란?

가로×세로×높이 각각 10cm, 무게 1Kg 정도의 정사각형 모양으로 규격화된 초소형위성으로 미국 California Ploytechnic State Univ.Stanford Univ.에서 교육용으로 개발 시작

< 큐브위성 모형 >

설계표준이 제정되어 개발ㆍ발사비용이 저렴하여 대학 등에서 위성제작 실무교육 및 인력양성용으로 많이 이용되며, 최근에는 우주과학, 신기술개발 등으로 활용범위 확대

전 세계적으로 100여개 이상의 고교/대학들이 큐브위성 개발에 참여하고 있으며 국내에서는 항공대(한누리 1호, ’06.7 발사실패)경희대(TRIO-CINEMA, ’12년 말 발사예정)에서 큐브위성을 개발한 바 있음

< 큐브위성 임무 사례 >

<PharmaSat의 이스트균 배양 카드>

<CanX-6 위성이 추적중인 선박들>

<QuakeSat을 이용한 캘리포니아 주변 지진 발생 관측>

참고 2

국내외 큐브위성(CubeSat) 개발 사례

국내 사례

항공대에서 탑재체 포함 1 Kg 큐브위성인 한누리 1호를 제작한 바 있으나, 발사체의 실패로 운용되지는 못함

<항공대 한누리 1호 비행모델>

경희대에서 현재 TRIO-CINEMA를 개발 중에 있으며, US Berkeley가 개발 중인 큐브위성과 함께 2012년 말 발사 예정

<CINEMA Mission의 소개>

<CINEMA 위성의 내부 구조>

해외 사례

지진 관측위성 QuakeSat(Quakefinder와 스탠포드대 공동개발)

<QuakeSat 위성으로 관측한 캘리포니아 주변 지진>

- 지구의 매우 낮은 자기장의 변동을 관측하여 지진에 대한 연관성과 이해를 돕기 위해 개발한 위성으로 2003년에 발사되어 현재까지 운용 중

- 초소형 위성의 설계가 우주 과학 실험에 적합한 플랫폼임을 보여 준 사례로서 상용부품의 실용성에 대한 실증 등을 검증한 위성으로 평가

기술검증위성 CubeSat XI-IV(동경대)

- 우주 공학 교육 및 소형 위성용 통신 버스의 시험을 목적으로 제작되었으며, 상용부품의 우주 환경에서의 기능 및 동작 검증과 초소형 위성의 궤도상의 실제 운용을 주목적으로 하여 운용

<CubeSat XI-IV 형상>

<CubeSat XI-IV 위성이 촬영한 지구의 모습>

선박추적위성 CanX-6(University of Toronto)

<CanX-6 위성이 추적중인 선박들>

- 선박 추적기를 탑재하여, 초소형위성의 실용적 사용가능성 제시

참고 3

큐브위성(CubeSat) 경연 대회 사례

경연대회

국가/연혁

개요

주기/비고

UNP

(University Nanosat Program)

미국

(’99~)

ㆍ미국 공군연구소와 항공우주학회 공동주관

미국 대학(원)생들에게 나노위성의 개념설계부터 비행모델 제작까지 참여기회를 제공함으로써 우수한 우주전문가 양성

ㆍ2단계 심사를 거쳐 발사기회를 제공받을 최종팀 선정

- 1단계 : 제작과정 평가(설계 준비행모델 제작)

- 2단계 : 발사체 접속 및 발사/우주환경 시험

-2년 설계과정을 거쳐 FCR에서 평가

-설계과정에서 2번의 SHOT(Student Hands-on Training)을 통해 기술지원

QB50

벨기에

(’09~)

ㆍ벨기에의 VKI(Von Karman Institute) 주관

ㆍ전 세계를 대상으로 50개의 2U 큐브셋을 공모하여 위성군 형태로 운용

ㆍ큐브위성 네트워크를 통한 동시 우주관측 시도 및 재진입 기술 시도

위성개발비용은 참가국(팀)에서 부담, 발사체는 주관기관에서 제공(발사체 : 러 Shitil-2)

-2012년 2월 제안서 마감

-2012년 3월 심사종료

-2012년 4월~2013년 10월 개발

-2014년 10월 발사예정

ElaNa

(Educational Launch of Nanosatellite)

미국

(’11~)

ㆍ미국 NASA LSP(Launch Services Program) 주관

학생들이 직접 제작한 큐브위성에 지속적인 발사기회를 제공하여 큐브위성의 궤도진입을 가능하게 함으로써 학생들의 우주과학기술에 대한 관심 고취

ㆍ제1차 ELaNa 프로그램에 의해 KySat 위성(미네소타 주립대의 Explorer 1 prime, 콜로라도대학의 HERMES, 켄터키주내 대학연합)을 2011년 3월 발사하였으나(Taurus 발사체) 페어링 문제로 궤도진입 실패

-향후 매년 큐브위성 제안서를 받아 발사기회를 제공하는 연간행사로 전환

Frank J. Reed Student Scholarship Competition

미국

ㆍ미국 AIAA/유타주립대에서 주관하는 Small satellite conference의 대학 및 대학원생 대상의 경연대회

ㆍ산/학/연의 전문가들이 기술적/과학적/산업적 가치, 논문의 명료성, 발표 및 질의응답의 적절성 등을 평가

ㆍ대회 수상자에게는 장학금 지급 및 관련 기업체와 연구소의 스카우트 제의

ㆍ대학 및 대학원생들에게 (초)소형위성관련 연구결과를 발표/공유하고 관련 전문가들의 의견을 들어볼 수 있는 기회 마련

-매년 Student scholorship competition 경연대회 논문접수

-산/학/연의 전문가들에 의해 6편의 논문 선정 및 Small satellite conference의 발표 평가 합산을 통해 수상자 선정

MIC

(Mission Idea Contest)

일본

(’11~)

ㆍ일본 UNISEC(University Space Engineering Consortium) 주관

10kg 이하의 큐브셋에 대한 임무설계를 위주로 경연대회를 실시하여 독창적인 임무를 발굴하고 대학(원)생들에게 임무개발 및 설계 경험 제공

-2011년 1회 대회를 시작으로 현재 2회 대회 진행 중

-현재 한국에서는 KAIST에서 참여

Florida Cubesat Program

미국

(’10~)

Florida Space Grant Consortium에서 개최

ㆍ2단계로 진행

-phase A : 큐브셋의 서브시스템 테스트

-phase B : 실제 비행을 위한 개발 및 테스트 수행

-2010년부터 2011년 사이 총 10개의 팀이 선정

-2013년 발사를 목표로 함