주관과제명

인공우주물체용 고압가스부품 기술기준 정립 및 시험·실증

과제명

인공위성 고압부품 기술기준 정립 연구

과제 유형

위탁연구

연구비

총연구비

1차년도

(9개월)

2차년도

( 개월)

3차년도

( 개월)

50,000천원

50,000천원

천원

천원

연구기간

총연구기간

당해년도연구기간

2026. 11. 01. - 2027. 07. 31(9개월)

2026. 11. 01. - 2027. 07. 31(9개월)

관련문의

성명

조남경

전화(☏)

042-860-2336

소속

우주엔진팀

이메일

cho@kari.re.kr

연구필요성

▪현행 체계의 한계: 국내「고압가스 안전관리법」및 KGS Code는 산업용 압력용기 기준이며, 인공위성 탑재 고압 부품에 대반 별도 기술기준 체계는 부재함

▪위성 고압 부품의 특수성: 인공위성 부품은 다음과 같은 극한 환경 및 임무 특성을 가짐

-장기 운용: 저궤도(3~5년), 정지궤도(10년 이상) 등 장기 궤도 운용 필수

-환경 노출: 발사 환경(진동/음향/충격 등) 및 궤도 환경(고진공/열사이클 등)

-안전과 성능의 균형: 경량화와 안전 여유 확보 사이의 절충 필요

-적용 범위: 화학 및 전기 추진시스템을 구성하는 인공위성 고유 부품 존재

▪미국·유럽 등 선진국들은 산업용 기준과 별도로 우주용 pressure vessel/component 기준을 운용하며, 고압 부품에 대한 설계, 소재, 안전수명, 제작/공정, 품질보증 등에 대한 요구사항을 두고 있어, 국내에도 위성 임무 특성에 맞는 전용 기준 정립이 시급함

▪특히 국내 위성 개발 현장에서는 고압 부품들의 요구사항을 기존 Heritage 또는 미국·유럽 규격(MIL-STD-1522A 등)을 그대로 차용하고 있을 뿐, 그 산출 근거와 국내 적용 타당성에 대한 자체 검증·표준화가 이루어진 바 없어, 이에 대한 조사·분석 및 국내 표준값 정립이 본 과제의 핵심 필요성임

최종목표

▪【핵심 목표】 인공위성 고압부품 및 지상지원장비(GSE)의 안전 설계 개념 및 설계, 제작, 해석, 시험 및 운용 기준 표준화 문서(안) 도출

*지상지원장비(GSE: Ground Support Equipment): 지상 운용, 검사, 시험, 충전, 수송, 유지보수 및 발사 준비를 지원하는 데 사용되는 제반 지상 장비 및 설비

▪세부 목표:

-규격 적용 대상인 인공위성 고압부품 및 지상지원장비(GSE) 범위 및 기술 용어 정의

-미국(NASA), 유럽(ECSS), 일본(JAXA), 국제표준(ISO) 등 연관 규격 선행 조사·분석

-MEOP(최대예상작동압력), Proof/Burst Factor, LBB(Leak-Before-Burst), Safe-Life 등 하중 기준 도출

-고압 부품별 파괴역학 기반 신뢰성·안전성 검증 절차 및 종합 표준서 작성 (Metallic Pressure Vessels, Composite Pressure Vessels, Components 등)

연차별목표

및

연구내용

1차년도

<1차년도>

가. 인공위성 관련 고압부품 식별 및 기술 용어 정의

- 규격 적용 대상 및 범위: 압력용기(Pressure Vessels), 고압 부품 및 라인(Components & Lines), 지상지원장비 (GSE: Ground Support Equipment) 등

- 기술 용어 정의: Hazard, Pressure Vessel, Component, GSE, Applied Load, Factor of Safety, Margin of Safety, MEOP, Proof Factor, Burst Factor, Acceptanc Test, Qualification Test, LBB, Safe-Life 등 인공위성 고압부품 개발/시험 관련 기술 용어

나. 연관 규격 선행 조사·분석

- 미국(NASA), 유럽(ECSS), 일본(JAXA), 국제표준(ISO) 등 해외 연관 규격 조사·분석

- 각 기관별/재질별 안전계수(Safety Factor) 비교 및 기관별 결함 평가 기법/절차 비교

- 국내 위성 개발 및 지상 충전/시험 환경에 적용가능한 표준 수립을 위한 국내 표준 규격(안)과의 연계성 도출

다. 부품별 세부 기준 및 특수 요구사항 정립

- 운용 하중 및 과도 응력 등을 고려한 하중/압력 파라미터(Load & Pressure Criteria) 기준 설정

- 용도(압력 용기, 고압 부품, 배관, GSE 등) 및 재질(금속, 복합재 등)에 따른 안전 계수(Proof/Burst Factor) 도출

- 파괴모드(LBB, Non-LBB 등) 및 운용 사이클(열/압력 반복 하중)을 고려한 수명 평가 기준 도출

- 고압 부품별 파괴역학 기반 수락·인증시험 검증 요구조건 및 체계 도출

라. 종합 표준서 작성

- 최종 산출물:『한국형 인공위성용 고압가스부품 기술기준 표준서(안)』작성

기대효과

/활용방안

▪「우주추진용 고압가스부품 기술기준 정립 및 시험·실증」 사업의 위성 분야 기술기준 기반으로 활용

▪민간 스타트업의 위성 추진계 고압부품 개발·인증 기준으로 활용

▪국제 기준(NASA, ESA, JAXA, ISO)과의 정합성 확보를 통해 수출용 위성부품 인증 상호인정 기반 마련

▪향후 국가표준·기관표준 또는 사업 공통 기술기준으로의 확장 기반 확보

기타

▪연구 수행기관은 필요 시 발주처가 보유한 위성용 고압부품 개발 관련 정보의 제공을 요청할 수 있으며, 제공받은 자료의 활용 시 관련 보안 규정을 철저히 준수하여야 함.

▪연구 수행기관은 결과물의 완성도 제고를 위하여 발주처 및 관련 분야 전문가와 함께 정기 검토회의를 수행하여야 하며, 회의 주기는 상호 협의하여 정함.

▪연구 수행기관은 최종 결과물 외에도 중간보고서, 해외 기준 비교분석 자료, 기준초안별 revision history 및 반영의견 대조표를 제출하여야 함.

▪기준초안별 revision history 및 반영 의견 대조표를 제출하여야 함.