다수의 위성군 유지보수를 위한 통합재고관리모형

Abstract

위성군(satellite constellation)은 다수의 위성을 궤도에 올려 하나의 임무를 수행하도록 고안된 시스템이다. 최근 발사 비용의 감소, 전자장비의 소형화로 인해 다수의 소형 위성으로 저궤도에 위성군을 구성하여 지상의 광범위한 요구에 빠르게 대응할 수 있게 되었다. 하지만, 궤도상에서 운용되는 다수의 위성을 유지보수하는 데에는 많은 비용이 발생한다. 또한, 폐기(disposal) 과정이 제대로 이루어지지 않으면, 잠재적으로 우주 환경을 오염시킬 가능성이 존재한다. 이에 따라 위성군을 효과적으로 운용하기 위해서는 비용효율적이고 단순한 유지보수 체계를 구성하고 관리하기 위한 전략이 요구된다. 본 연구는 복수의 위성군을 통합하여 유지보수를 수행하기 위한 재고관리모형(inventory management model)을 제안한다. 해당 모형은 다층 재고관리모형(multi-echelon inventory model)으로 임무 궤도, 대기 궤도(parking orbit), 그리고 지상 층으로 구성되며, 각 층에 예비 위성(spare satellite)을 배치하고 상위층의 수요에 대응한다. 특히, 대기 궤도는 유지보수의 대상이 되는 여러 위성군이 공유하며, 이는 지상에서의 일괄주문모형(Joint Replenishment Problem)에 대응된다. 본 연구에서 제안한 재고관리모형은 다수의 위성을 유지보수하는 과정에서 전체 공급망의 복잡성을 완화하고 비용 효율성을 증대하는 데에 기여할 것으로 기대된다.