국제우주정거장 (International Space Station; ISS) 건설은 미국을 비롯한 러시아, 유럽연합 11개국, 일본, 캐나다, 브라질 등 16개국이 참여하고 있으며, 1998년 11월 시작하여 2006년 완성을 목표로 수행중인 대규모 프로그램이다. 현재 한국항공우주연구원은 ISS에 탑재 될 과학 탑재체의 탑재체 지원모듈 (Payload Support & Interface Module; PSIM) 에 대한 개발 및 제작을 통하여 ISS 사업 참여를 추진하고 있다. 본 프로젝트가 성공적으로 이루어질 경우 한국은 향후 ISS의 외부탑재모듈 사용권과 ISS를 활용한 각종 연구 및 활동에 참여할 가능성이 높아지게 될 것이다. 따라서 이러한 과제 추진과 더불어 향후 한국이 ISS를 이용하여 탑재체를 탑재할 수 있는 외부탑재모듈에 대한 이용준비도 함께 하여야 하며, ISS의 외부탑재모듈 (EXPRESS Pallet, JEM-EF, Columbus- EPF)을 이용한 우주 및 지구과학 분야의 활용을 위하여 각 탑재 모듈에 대하여 조사하였다.
국제우주정거장 (International Space Station; ISS) 건설은 미국을 비롯한 러시아, 유럽연합 11개국, 일본, 캐나다, 브라질 등 16개국이 참여하고 있으며, 1998년 11월 시작하여 2006년 완성을 목표로 수행중인 대규모 프로그램이다. 현재 한국항공우주연구원은 ISS에 탑재 될 과학 탑재체의 탑재체 지원모듈 (Payload Support & Interface Module; PSIM) 에 대한 개발 및 제작을 통하여 ISS 사업 참여를 추진하고 있다. 본 프로젝트가 성공적으로 이루어질 경우 한국은 향후 ISS의 외부탑재모듈 사용권과 ISS를 활용한 각종 연구 및 활동에 참여할 가능성이 높아지게 될 것이다. 따라서 이러한 과제 추진과 더불어 향후 한국이 ISS를 이용하여 탑재체를 탑재할 수 있는 외부탑재모듈에 대한 이용준비도 함께 하여야 하며, ISS의 외부탑재모듈 (EXPRESS Pallet, JEM-EF, Columbus- EPF)을 이용한 우주 및 지구과학 분야의 활용을 위하여 각 탑재 모듈에 대하여 조사하였다.
The International Space Station (ISS) is being jointly developed by the following 16 international partners: The United States, Russia, Japan, Canada, Brazil, and the 11 member states of the European Space Agency. Assembly of ISS is a large-scale international program which commenced in November 199...
The International Space Station (ISS) is being jointly developed by the following 16 international partners: The United States, Russia, Japan, Canada, Brazil, and the 11 member states of the European Space Agency. Assembly of ISS is a large-scale international program which commenced in November 1998, and is expected to conclude in 2006. Korea Aerospace Research Institute (KARI) is making effort to take part in the development of Payload Support & Interface Module (PSIM) for ISS. When success is achieved with ISS PSIM development project, Korea will have the rights to utilize external attached payload sites and research activities on ISS. Therefore preparation for the utilization of ISS EXPRESS pallet, JEM-EF, and Columbus-EPF need to be made. This paper shows the investigation results of the external attached payload sites for ISS and the application field of space and Earth science.
The International Space Station (ISS) is being jointly developed by the following 16 international partners: The United States, Russia, Japan, Canada, Brazil, and the 11 member states of the European Space Agency. Assembly of ISS is a large-scale international program which commenced in November 1998, and is expected to conclude in 2006. Korea Aerospace Research Institute (KARI) is making effort to take part in the development of Payload Support & Interface Module (PSIM) for ISS. When success is achieved with ISS PSIM development project, Korea will have the rights to utilize external attached payload sites and research activities on ISS. Therefore preparation for the utilization of ISS EXPRESS pallet, JEM-EF, and Columbus-EPF need to be made. This paper shows the investigation results of the external attached payload sites for ISS and the application field of space and Earth science.
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문제 정의
이를 위하여 NASA와 긴밀한 협조 속에 국제협력을 준비하며, 일본 NASDA와도 향후 협력에 대한 이해의 폭을 넓혀가고 있다. 따라서 ISS 의 외부탑재모듈 사이트를 이용한 우주 및 지구과학 분야의 연구활성화와 나아가 산업 활용이라는 우리의 목적을 달성하기 위해서는 ISS의 외부탑재 모듈에 대한 사전조사가 반드시 필요한 것이다.
제안 방법
된다. 각 사이트의 천정과 천저방향으로 시야 (Field of View; FOV)에 있어서 8개 사이트는 천정 방향과 천저방향으로 동시 관측이 가능하고 2 개의 사이트는 천저 (지구방향) 방향으로만 관측시야를 제공한다 또한 Ram (ISS의 진행방향)과 Wake 방향으로의 시야에 있어서 4개의 사이트는 Ram 방향으로, 다른 4개 사이트는 Wake 방향으로, 나머지 2개 사이트는 Ram 과 Wake 방향에 대하여 관측시 야를 제공한다. 표 3에는 JEM-EF의 주요 사항에 대하여 정리를 하였다.
대상 데이터
여기에 사용할 탑재체는 NASA가 스페이스셔틀을 이용하여 무료로 ISS에 운반하여 주고 임무완수 후에는 지구로 다시 회수하기 때문에 이것을 금액으로 환산할 경우 대략 발사비용 150억원, 본체개발 절감비용 100억원 등 최소한 250억원의 가치를 가지게 된다. 현재 제안되고 있는 탑재체로는 자외선 우주관측 탑재체, 우주 환경관측센서, 극자외선 태양분광카메라, Radar Altimeter, 지구 대기 관측 센서 등이며 국가적인 필요의 우선순위에 따라선 정, 개발하여야 될 것이다.
후속연구
따라서 이러한 과제추진과 더불어 향후 한국이 ISS를 이용하여 탑재체를 탑재할 수 있는 외부탑재모듈에 대한 이용 준비도 함께 하여야 하며, ISS 의 외부탑재모듈 (EXPRESS Pallet, JEM-EF, Columbu s-EPF 등)을이용한 우주 및 지구과학 분야의 활용을 위하여각 탑재 모듈에 대한 조사의 필요성이 있다. 따라서 본 조사 연구는 향후 한국이 NASA측에 제안할 탑재체를 개발하는데 있어서 ISS와 탑재체 사이의 인터페이스 (Interface) 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.
현재 제안되고 있는 탑재체로는 자외선 우주관측 탑재체, 우주 환경관측센서, 극자외선 태양분광카메라, Radar Altimeter, 지구 대기 관측 센서 등이며 국가적인 필요의 우선순위에 따라선 정, 개발하여야 될 것이다. 따라서 이러한 과제추진과 더불어 향후 한국이 ISS를 이용하여 탑재체를 탑재할 수 있는 외부탑재모듈에 대한 이용 준비도 함께 하여야 하며, ISS 의 외부탑재모듈 (EXPRESS Pallet, JEM-EF, Columbu s-EPF 등)을이용한 우주 및 지구과학 분야의 활용을 위하여각 탑재 모듈에 대한 조사의 필요성이 있다. 따라서 본 조사 연구는 향후 한국이 NASA측에 제안할 탑재체를 개발하는데 있어서 ISS와 탑재체 사이의 인터페이스 (Interface) 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.
전체 사이트가 NASA 에 할당되어 있지만 Canadian Space Agency (CSA)와 국제협력 파트너에게는 예외적으로 사용권한을 제공하게 되어 있다. 따라서 향후 한국이 PSIM을 성공적으로 개발한 뒤 사용권을 확보하고 이곳에 우주과학 또는 지구과학 연구용 탑재체를 실어 활용할 수 있는 유력한 외부탑재 모듈인 것이다. 다음의 표 2에 EXPRESS Pallet 에 대한 주요사항을 정리하였다.
수 있을 것으로 본다. 또한 ISS 활용에 대한 협력국가로써 미국과 일본 이외에도 유럽 ESA와 러시아 RASA 에 대한 협력가능성도 함께 모색하여야 할 것이다.
사업 참여를 추진하고 있다. 본 프로젝트가 성공적으로 이루어질 경우 한국은 향후 ISS의 외부탑재 모듈 사용권과 ISS를 활용한 각종 연구 및 활동에 참여할 가능성이 높아지게 될 것이다. 우리나라는 PSIM 개발에 우리의 기술력을 가지고 성공적으로 기여함으로써 500kg 정도의 탑재체를 ISS의 외부시험모듈 (미국 NASA의 EXPRESS Pallet 또는 일본의 JEM-EF)을 일정 기간동안 할애 받아 사용할 수 있는 권한을 확보할 수 있다.
앞으로의 우주개발은 ISS를 중심으로 국제협력에 의해 우주의 산업활용과 연구에 중점을 둘 것이므로 우리나라도 ISS를 활용할 수 있는 참여 준비와 기반기술을 개발하여 향후 산업적 활용의 발판을 마련하는 것이 반드시 필요하다.
지금 당장 ISS 외부탑재모듈을 활용하기는 어렵지만 우주 및 지구과학 분야의 연구용 탑재체를 먼저 우리가 개발하고 활용하여 ISS의 협력 파트너로서의 능력을 인정받는다면 ISS의 많은 분야에서 우리의 목표인 과학연구와 산업활용을 반드시 이룰 수 있을 것으로 본다. 또한 ISS 활용에 대한 협력국가로써 미국과 일본 이외에도 유럽 ESA와 러시아 RASA 에 대한 협력가능성도 함께 모색하여야 할 것이다.
2 개의 사이트는 미국 NASA에서, 다른 2개의 사이트는 ESA에서 사용권한을 가지고 있다. 향후 한국 측에서 직접적으로 이용할 가능성은 작다고 보지만 협력 가능성을 타진하여 볼 필요성은 있을 것이다. 2개 사이트는 천저/ram/wake 방향으로 관측 가능한 시야를 제공하며, 나머지 2개의 사이트는 천정/ram/wake 방향으로 관측시야를 제공한다.
이러한 실험 분야로는 연소과학, 유체물리, 재료과학, 기초물리, 중력을 이용한 생물학 및 생태학, 지구과학, 우주과학, 생물의학, 의학치료, 진보된 인류지원기술, 생명기술, 상용 연구 및 개발 등이 있다. 현재 ISS는 기본 구조물 구축이 거의 마무리가 된 상황이고 앞으로는 이를 이용한 과학연구 분야에 연구 재원이 많이 투입될 것이다. ISS는 무게 450 톤 크기 108.
된다. 현재 제안되고 있는 탑재체로는 자외선 우주관측 탑재체, 우주 환경관측센서, 극자외선 태양분광카메라, Radar Altimeter, 지구 대기 관측 센서 등이며 국가적인 필요의 우선순위에 따라선 정, 개발하여야 될 것이다. 따라서 이러한 과제추진과 더불어 향후 한국이 ISS를 이용하여 탑재체를 탑재할 수 있는 외부탑재모듈에 대한 이용 준비도 함께 하여야 하며, ISS 의 외부탑재모듈 (EXPRESS Pallet, JEM-EF, Columbu s-EPF 등)을이용한 우주 및 지구과학 분야의 활용을 위하여각 탑재 모듈에 대한 조사의 필요성이 있다.
현재, 항우연에서는 일본 NASDA와도 협력을 모색하고 있으므로 향후 일본과의 국제협력에 의하여 JEM-EF를 이용한 탑재체 장착/ 실험이 가능성이 높으며, 우리나라에서도 미국 NASA 의 EXPRESS Pallet과 함께 우주 및 지구과학 분야에서 이용 가능성을 모색해 보는 것이 필요하다고 본다.
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