테이프 스프링을 이용한 큐브위성용 미터급 전개형 구조물 개발

Abstract

최근 개발 및 운용 비용을 줄일 수 있는 소형 위성을 이용한 임무가 증가하고 있으며, 그 중 폭 0.1m의 정육면체 형태인 큐브위성이 소형 위성의 규격 중 하나로 널리 사용되고 있다. 전자 기술의 발전으로 소형 위성으로도 다양한 임무를 수행할 수 있게 되었지만, 안테나와 같이 크기에 의해 성능이 영향을 받는 구조물도 있다. 따라서, 위성의 임무 수행 수준을 높이기 위해 운용 전에는 작은 크기로 수납 가능하고, 운용 시에 큰 크기로 전개 가능한 전개형 구조물의 필요성이 중요시되고 있다. 본 학위 논문에서는, 다양한 전개형 구조물을 조사하고, 그 중, 큐브위성에 적합한 높은 수납 효율을 갖는 테이프 스프링을 이용한 전개형 구조를 제안하였다. 제안된 전개형 구조물은 테이프 스프링의 여러 특성을 고려하여 테이프 스프링의 약한 특성을 보완할 수 있는 형태로 설계되었으며, 전개 여부와 관련된 꽃핌 현상을 수납 반경에 따라 분석하고 이를 설계에 적용하여 원활한 전개가 가능하도록 하였다. 또한, 제안한 형상에 대해 시작품을 제작하고 이를 이용하여 전개 시험을 수행하고 SPR 카메라를 이용하여 전개 후 형상을 평가하였다.