한국항공우주연구원

출처 : http://www.gpsdaily.com/reports/Saft_To_Supply_Li_ion_Batteries_For_Galileo_Satellites.html

ESA는 목요일 Saft Batteries lithium-ion 모듈이 궤도시험위성을 포함한 네 개의 갈릴레오 위성에 전력 공급원으로 선정되었다고 발표했다.

Saft Batteries사는 프랑스의 Bordeaux에 있는 공장에서 자사제품인  VES180S 전지를 생산할 예정이며, 이를 위성 모듈로 전환하여 프랑스 Poitiers 소재의 시설에서 테스트할 예정이다.

위성용 전지는 Alcatel Alenia Space사로 보내질 예정이며 Alcatel Alenia Space사는 갈릴레오 프로그램에 적용시키는데 책임을 질 것이다. Saft사는 2007년 11월부터 2008년 4월까지의 위성 발사 계획에 따라 네 개의 위성을 위한 전지를 제공할 예정이다.

Saft사의 high-energy Li-ion 전지는 정지궤도의 통신위성(첫 번째  rechargeable Li-ion 전지를 이용한 중궤도 위성)에 알맞게 제작된다.

이러한 개발은 갈릴레오 프로그램을 위한 두 번째 GIOVE 궤도 검증용 위성에 Saft사의 Li-ion battery modules의 2005년 5월 성공적 제공을 가능하게 하였다. Alcatel Alenia Space사의 Proteus LEO 플렛폼을 이용하여 제작한 위성은 2006년 후반기에 발사될 예정이며 궤도 확인과 중요 탑재체 요소들의 특성 및 갈릴레오 항법신호와 수신기를 시험할 예정이다.

갈릴레오는 약 37억 유로(40억불)를 투자하여 2010년 말 쯤 완전한 서비스를 제공할 예정이다. 이것은 독자적이지만 한편으로는 미국의 GPS와 러시아의 GLONASS 시스템을 보완하는 시스템이다.

갈릴레오는 30개의 위성을 56도의 경사각을 가진 3개의 궤도면로 구성된  'Walker' constellation에 올리게 되며 고도 약 23,222 km의 중궤도를 돌게 된다.

각각의 궤도면은 9개의 정상 작동하는 위성을 포함하고 이 위성들은 40도 등간격으로 위치하며, 어떤 위성이든 문제가 발생할 경우 빠른 대응을 위하여 한 개의 작동 가능한 위성을 추가로 두고 있다. 이러한 궤도력은 10일(17번의 회전)을 반복주기로 한다. 

첫 4개의 갈릴레오 궤도 검증용 위성은 2개의 로켓에 나뉘어 발사될 것이며 각 두개 위성은 첫 두개의 궤도면에 올라갈 것이다. 지금 개발 중인 지상시스템과 함께 갈릴레오의 전체 시스템을 앞선 기술의 시뮬레이터를 이용하여 검증할 것이다. 그 다음의 두개 위성은 세 번째 궤도면으로 올라갈 것이다.

정상 운용 상태에서는 갈릴레오 궤도 검증용 위성의 태양 패널 전자시스템에 요구되는 모든 전력을 공급하지만 연중 최소 170회에 최대 80분 동안에 걸쳐 지구에 의하여 가릴 것이다. 이 기간 동안 장착된 배터리는 위성의 지속적인 운용을 위하여 약 1.5 kW 전력을 공급해야 할 것이다. 

Saft사는 9개의 Li-ion 배터리 팩을 직렬로 연결하여 만든 특수 고용량 배터리 모듈을 개발 했고 각각의 팩은 병렬로 연결된 3개의 VES180S 셀로 구성된다. VES180S는 정지궤도 위성의 표준인 VES140S의 새로운 고성능 셀이다. 그것은 VES140S에 비해 25% 향상된 Kg당 170Wh의 전력을 가지고 있어 중량 감소와 향상된 탑재체 성능을 제공한다.

Saft사는 Ni-Cd, nickel-hydrogen 지금은 Li-ion에 이르기 까지 다양한 전기화학에 바탕을 둔 위성과 발사체를 위한 배터리 공급에 40년의 경험을 가지고 있다. Li-ion 배터리는 더 작은 크기의 패키지에 Ni-H2만큼의 전력을 저장할 수 있고 이는 약 50%의 중량 감축을 이룰 수 있다.

갈릴레오 위성이 Ariane 5 발사체에 의해 궤도에 진입되기를 기대한다. Saft사는 모든 비행 배터리 시스템을 제공하기 위하여 EADS Space Transportation과의 협약에 서명하였으며 이는 2010년까지 Ariane 5 프로그램을 위하여 Ni-Cd와 silver oxide-zinc 배터리도 포함한다.

EC와 ESA는 갈릴레오 프로그램을 공동 지원하고 있다.

-(위성항법 허문범&주정민)