• 영속도가 방지되도록 인공위성 반작용휠의 배치구조 및 회전방향을 결정하고,
오프셋을 적용한 반작용휠의 모멘텀 덤프 방법에 관한 기술
기술개요
KARI Sales Material Kit
한국항공우주연구원 기술소개자료
기술분류 : 인공위성 분야
거래유형 : 추후 협의 기술 가격 : 별도 협의
연구자 정보 : 윤형주 / 위성기술연구부
기술활용분야
TRL6
기술완성도
※ TRL 5 : 시제품 제작 및 성능평가 완료
TRL1
TRL2
TRL3
TRL4
TRL5
TRL7
TRL8
TRL9
기초이론/
실험
실용목적
아이디어/
특허 등
개념 정립
연구실
규모의
성능 검증
연구실
규모의
부품/시스템
성능평가
시제품 제작
/성능평가
Pilot 단계
시작품
성능평가
Pilot 단계
시작품
신뢰성 평가
시작품 인증
/표준화
사업화
시장동향
• (세계의 위성 지구 관측 시장) 약 30억 달러(‘20) → 약 41억 달러(‘24) 규모 전망
• (세계 상업용 위성영상 시장) 약 44억 달러(‘20) → 약 63억 달러(‘24) 규모 전망
• 전 세계가 경쟁적으로 추진중인 ‘글로벌 저궤도 위성사업’의 핵심은 다수의 위성
을 발사한 촘촘한 위성망 구축에 있음
• 대표적인 국내 주요 업체 및 개발 스타트업은 ‘쎄트렉아이’, ‘나라스페이스테크놀
로지’, ‘페리지항공우주로켓’ 등이 있음
(출처 : Mordor Intel igence LLP, 2020)
• 우주분야 : 인공위성의 자세제어용 구동기(자장 토커, 모멘텀휠, 반작용휠 등)
기술이전 상담 및 문의 : 기술사업화실 | 원유선 선임 | 042-870-3639 | yswon@kari.re.kr
(자장토커)
(반작용휠)
(모멘텀휠)
세계 위성 지구 관측 시장 규모 및 전망
세계 상업용 위성영상 시장 규모 및 전망
44
48
53
58
63
2020
2021
2022
2023
2024
CAGR
9.4 %
(단위 : 억 달러)
30
32
35
38
41
2020
2021
2022
2023
2024
CAGR
8.5 %
(단위 : 억 달러)
(출처 : Global Industry Analysts, Inc. 2020)
기술구현
No.
특허명
특허(출원)번호
1
인공위성 반작용휠의 영속도 방지를 위한 배치 및 회전 방향 결정 기법
10-2019-0171763
1
오프셋을 적용한 반작용휠의 모멘텀 덤프 기법
10-2020-0036120
KARI Sales Material Kit
한국항공우주연구원 기술소개자료
반작용 휠을 가지는 인공위성
지식재산권 현황
• 모멘텀 바이어스의 사용 여부와 상관없이 영속도 방지가 가능하고 일부 휠이 고
장나더라도 정상적인 위성 자세제어 수행이 가능하게 하는 배치구조 및 회전방
향을 가지는 반작용휠을 보유한 인공위성에 관한 기술
• 반작용휠의 회전방향이 반작용휠 회전축의 방향행렬의 영벡터의 부호와 동일하
게 결정되도록 함으로써, 모든 반작용휠 각 각이 어느 한 방향만으로 회전하면서
도 3차원의 모든 방향으로 원활하게 위성 자세 제어를 수행
• 모멘텀 덤프에 오프셋을 적용하여 줌으로써 모멘텀 덤프가 수행되어야 하는 시
기 지연 가능 → 연장된 시간 동안 모멘텀 덤프없이 위성임무를 수행 가능하여,
위성 운용의 효율성이 크게 향상
개발기술 특성
기존기술 한계
• 반작용휠 각각의 속도가 양 및 음을 모두 가
지게되어, 영속도가 필연적으로 발생
• 태양복사압에 의한 모멘텀을 5개중 2개만이
담당하여 비효율적(모멘텀 누적)
• 모멘텀 제어를 담당하는 반작용휠 고장 시,
올바른 3축 자세제어 수행 불가능
개발기술 특성
(반작용휠에 미치는 태양복사압의 영향)
반작용휠이 한 방향으로 힘을 받게 되어 지구/태양 방향
과 수직 방향으로 모멘텀이 누적
(모멘텀 제어를 위한 종래 5개 반작용휠의 배치방향)
(반작용휠의 회전방향)
3차원 모든 방향으로 모멘텀 생성 및 위성의 정
밀 자세제어 가능
반작용휠 회전방향 부호
