우주 그물을 이용한 우주 쓰레기 포획 시뮬레이션 연구

황의진; 장미; 임준현; 신현철; 심창훈; 박재상

doi:10.5139/JKSAS.2022.50.6.435

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저자정보: 황의진 (Chungnam National University) 장미 (Chungnam National University) 임준현 (Chungnam National University) 신현철 (Chungnam National University) 심창훈 (Chungnam National University) 박재상 (Chungnam National University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제50권 제6호

발행연도: 2022.6

수록면: 435 - 444 (10page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2022.50.6.435

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본 연구는 우주 쓰레기를 제거하기 위한 청소 위성(Space debris removal satellite)의 우주 그물(Space-net)을 이용한 우주 쓰레기의 포획 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 포획 시뮬레이션은 비선형 구조 동역학 해석 코드인 ABAQUS를 이용하여 수행하였다. 정사각형(1 m × 1 m)의 우주 그물 및 30 ㎏ 질량의 정육면체(0.3 m x 0.3 m x 0.3 m) 형상인 우주 쓰레기를 기본 모델로 설계하였다. 기본 모델에 기반하여 포획 과정을 이해하고 포획 성공 또는 실패에 대한 기준을 정립하기 위하여 ABAQUS를 이용한 포획 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 우주 그물의 다양한 설계 조건을 고려하여 포획 시뮬레이션을 수행하였으며, 우주 쓰레기를 성공적으로 포획하기 위한 우주 그물의 주요 설계 인자를 확인하였다.

#Space Debris Removal Satellite(청소 위성) #Space Debris(우주 쓰레기) #Space-Net(우주 그물) #Active Debris Removal(능동 우주 쓰레기 제거) #Capture Simulation(포획 시뮬레이션) #Nonlinear Structural Dynamics Analysis(비선형 구조 동역학 해석)

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Anz-Meador, P. D., “Orbital debris quarterly news,” Orbital Debris Quarterly News (ODQN), Vol. 24, No. 1, 2020.

Kim, H.-D., “Recent Status and Future Prospect on Space Debris Mitigation Guideline,” Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, Vol. 48, No. 4, 2020, pp. 311~321.

Ellery, A., “A Robotics Perspective on Human Spaceflight,” Earth, Moon, and Planets, Vol. 87, No. 3, 1999, pp. 173~190.

O'hare, R., “British Space Junk Mission to Test Nets, Sails and Harpoons to Catch Dangerous Orbital Debris,” Dailymail https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3674977/Space-junk-mission-use-nets-sails-HARPOONS-catch-dangerous-debris-knock-astronauts-satellites.html, 2016. Bombardelli, C. and Pelaez, J., “Ion Beam Shepherd for Contactless Space Debris Removal,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 34, No. 3, 2011, pp. 916~920.

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