초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
신뢰성이란 부품이나 제품이 규정된 조건에 의도하는 기간 동안 요구기능을 고장 없이 만족스럽게 수행할 수 있는 가능성이다. 특히 우주용 전기전자 부품은 수리 및 교체가 불가능하기 때문에 신뢰성의 확보가 절대적이다. 본 연구에서는 새로이 개발되는 우주용 전기전자 부품인 DC-DC Converter의 신뢰성 평가와 예측 기술을 개발하고 실제 개발되는 제품에 적용하고자 한다.
기존의 신뢰성 예측 및 평가 기술을 정량적인 방법론과 정성적인 방법론이 있으며, 정량 적인 방법론은 제품의 신뢰성 구조 분석

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
신뢰성이란 부품이나 제품이 규정된 조건에 의도하는 기간 동안 요구기능을 고장 없이 만족스럽게 수행할 수 있는 가능성이다. 특히 우주용 전기전자 부품은 수리 및 교체가 불가능하기 때문에 신뢰성의 확보가 절대적이다. 본 연구에서는 새로이 개발되는 우주용 전기전자 부품인 DC-DC Converter의 신뢰성 평가와 예측 기술을 개발하고 실제 개발되는 제품에 적용하고자 한다.
기존의 신뢰성 예측 및 평가 기술을 정량적인 방법론과 정성적인 방법론이 있으며, 정량 적인 방법론은 제품의 신뢰성 구조 분석에 의한 방법과 데이터 라이브러리를 이용한 규격에 의한 방법이 있고, 정성적인 방법에는 FMECA와 FTA기법이 있다.
이에 본 과제에서는 정량적인 예측기법과 정성적인 예측기법에 대한 실시 절차 및 방법을 개발하고, 우주용 전기전자 부품인 DC-DC Converter를 대상으로 신뢰성 예측 및 평가를 수행한다.

Abstract ▼

Recently it is required to develop electric and electronic devices with high performance and efficient for spacecrafts that need ultra reliability and light weights. Many studies have been done to improve COTS devices such as DC-DC converters to be used for spacecrafts. For those devices to be utili

Recently it is required to develop electric and electronic devices with high performance and efficient for spacecrafts that need ultra reliability and light weights. Many studies have been done to improve COTS devices such as DC-DC converters to be used for spacecrafts. For those devices to be utilized in space systems, it is crucial to find out and prevent potential reliability problems or weakness that may occur in actual operation as early as possible, especially in design/development stages. This study is to develop reliability assessment and prediction procedures for electric and electronic devices to be used in cosmic systems and apply those techniques for DC-DC converter that will be developed to check the possibility of using those devices for spacecrafts
Reliability is the probability that a device may operate without failures in specified time under specified conditions. For electric and electronic devices to be used in cosmic systems, reliability is critical for accomplishing intended missions since repair or replacement is impossible. This study is to develop reliability assessment and prediction procedures for electric and electronic devices to be used in cosmic systems and apply those techniques for DC-DC converter that will be developed to check the possibility of using those devices for spacecrafts.
Qualitative and quantitative methods may be used to assess and predict device reliability : FMECA and FTA are frequently used for qualitative approach and part count technique or stress analysis techniques followed by structural analysis using well-known failure rate DBs such as MIL-HDBK-217F are regarded as standard procedures for quantitative approach. This study will perform FMECA and FTA for DC-DC converter that will be developed. Quantitative failure rate prediction will also be done.
The expected contribution of this study may be considered as follows; firstly, reliability assessment and prediction techniques and procedures will be developed that may be suitable for cosmic systems. Secondly, it is possible to meet reliability requirements for spacecrafts early in development stage. Thirdly, it will be possible to reduce evaluation time and to set up effective test plans. Those techniques and procedures may be directly used to other electric and electronic devices that will be developed later

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 12
• 제 1 절 우주용 전기전자 부품 FMECA 해석 절차 개발 ... 12
• 1. FMECA 관련 규격 ... 12
• 2. 우주용 전기전자 부품 FMECA 분석 절차 ... 14
• 제 2 절 하이브리드 DC-DC Converter FMECA 해석 결과 ... 39
• 1. 하이브리드 DC-DC Converter 부품 분석 단계 ... 40
• 2. 하이브리드 DC-DC Converter　사용 환경 및 사용 조건 분석 단계 ... 51
• 3. 하이브리드 DC-DC Converter 고장 발생 사례 및 잠재 고장 모드 분석 단계 ... 60
• 4. 하이브리드 DC-DC Converter 부품별 고장 모드 및 메터니즘 정리 ... 63
• 5. 하이브리드 DC-DC Converter FMECA 작성 및 치명도 분석 단계 ... 77
• 제 3 절 우주용 전기전자 부품 신뢰성 예측 해석 절차 개발 ... 85
• 1. 신뢰성 예측 절차 관련 규격 정리 ... 85
• 2. 신뢰성 예측 규격 해석 ... 87
• 제 4 절 하이브리드 DC-DC Converter 신뢰성 예측 해석 사례 ... 107
• 1. 우주용 전기전자 부품의 규격 기반 신뢰성 예측 분석 목적 ... 107
• 2. 규격기반 신뢰성 예측 분석을 위해 필요한 입력 정보 ... 107
• 3. 규격기반 신뢰성 예측 분석을 위한 분석 기술 ... 107
• 4. 하이브리드 DC-DC Converter Part Count 분석 결과 ... 108
• 5. 하이브리드 DC-DC Converter Part Stress 분석 결과 ... 108
• 6. 디레이팅을 고려한 Part Stress 분석 결과 ... 125
• 7. FIDES 2009을 활용한 하이브리드 DC-DC Converter 신뢰성 예측 결과 ... 127
• 제 5 절 우주용 전기전자 부품 FTA해석 절차 개발 ... 141
• 1. FTA 관련 규격 정리 및 개요 ... 141
• 2. 우주용 전기전자 부품 FTA 해석 절차 ... 145
• 제 6 절 하이브리드 DC-DC Converter FTA 해석 사례 ... 165
• 1. 하이브리드 DC-DC Converter FTA 분석 단계 ... 165
• 제 7 절 우주용 전기전자 부품 RBD 해석 절차 개발 ... 213
• 1. RBD 관련 규격 정리 및 개요 ... 213
• 2. 우주용 전기전자 부품 RBD 해석 절차 ... 213
• 3. 결론 및 일반 소견 ... 232
• 제 8 절 하이브리드 DC-DC 컨버터 RBD 해석 결과 ... 233
• 1.『하이브리드 DC-DC 컨버터 기초 모형의 개발』단계 ... 233
• 2.『하이브리드 DC-DC 컨버터 기초 모형의 평가』단계 ... 236
• 제 9 절 결론 ... 241
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 242
• (1) 연구개발의 최종목표 ... 242
• (2) 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 242
• (3) 계획대비 달성도 ... 243
• (4) 세부연구목표 및 가중치 ... 244
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 245
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 246
• 제 7 장 참고문헌 ... 247