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[오현웅의 인공위성기술] 인공위성 ‘구조설계 기술’의 중요성

  • Date 2024.12.06
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설계·제조상의 잘못 등으로 제품에 결함이 있는 것이 판명됐을 경우, 법령 규정 또는 제조자와 판매자 판단에 따라 무상수리, 교환, 환불 등의 조치를 실시하는 것을 제품 회수, 즉 리콜이라 한다. 올해 초 국토교통부는 17만대에 가까운 국내 및 해외 브랜드 4개사 12개 차종 23만 2000대에서 제작 결함이 발견돼 리콜에 돌입한다고 밝힌 바 있다.
 

이는 국내 역대 전기차 리콜 사례 중 가장 큰 규모로 알려졌다. 이와 같이 지상에서 운용되는 장비 또는 차량의 경우, 소비자가 이용하는 중 발견된 결함 또는 불편함 사례에 대한 신고를 토대로 정밀 분석해 제작 결함이 인정될 경우에 리콜이라는 제도를 통해 개선할 수 있는 기회가 주어진다.

하지만 발사체를 비롯한 인공위성 등 우주 비행체의 경우, 일단 발사 이벤트가 진행되게 되면 리콜이라는 제도를 통한 제품 회수가 불가능하기에 발사 전 지상에서의 보다 높은 신뢰도의 설계 및 철저한 검증이 요구되는 기술 분야 중 하나다. 1기당 2000억~3000억원에 이르는 개발비가 투입되는 대형 상용급 위성의 경우, 치명적 손상은 위성이라는 하드웨어 개발비적 측면의 손실은 물론이고 위성 수요자가 원하는 서비스를 제공할 수 없기에 실질적 손실은 더 커질 수밖에 없을 것이다.

인공위성이 목표하는 궤도 진입까지 가장 첫 번째로는 발사체에 탑재돼 비행하는 동안에 발사체로부터 전달되는 진동 및 충격과 같은 동적인 환경에 노출된다. 인공위성 구조설계의 출발점이 되는 것도 이와 같은 동적 환경에서 위성을 비롯한 위성에 탑재된 구성품이 생존하도록 설계하는 것이며 발사진동 환경에서 발생되는 정현파 진동, 음향 진동, 랜덤 진동 등으로부터 구조건전성이 필수적으로 확보돼야 한다.

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