CubeSat "STEP Cube Lab-II" - 과학기술정보통신부 장관상 수상

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STEP Cube Lab-II Emblem

STEP Cube Lab-II Overview
 

  ‘STEP Cube Lab-II’(Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project-II)는 2013년도 큐브위성 경연대회에서 최종선발되어 2018년도에 발사된 STEP Cube Lab.을 이어받아 2019년도 큐브위성 경연대회에 선발되어 개발된 6U 크기의 큐브위성의 명칭이다.

  STEP Cube Lab-II의 주요 임무는 2019년 당시 분화 가능성이 점차 높아져 백두산에 대한 환산활동 감시의 필요성에 주목하여 백두산 천지의 분화징후에 대한 적외선 관측영상을 획득하는 것이며, 이와 함께 도시 열섬현상 및 원자력 발전소의 냉각수 방출에 따른 가동상태에 대한 관측을 실시하는 것이다.
  위 임무를 달성하기 위해 국내 산업체 및 대학에서 우주핵심기술개발사업 등을 통해 도출된 전자광학/중적외선/장적외선 카메라 및 영상 데이터 처리 시스템을 탑재하고, 관측대상에 대한 스틸 영상 및 적외선 동영상을 획득하여 지상국으로 전송한다.
  이와 함꼐 초소형위성용 태양전지판 관련 국내 기술확보의 필요성에 따라 제안 팀이 보유 및 기 검증된 핵심기술들을 초소형위성에 탑재하고 궤도검증을 실시한다.
 
  전술한 관측임무를 포함한 위성 개발 및 궤도운영 과정 전반을 통해 획득된 탑재체 별 검증 데이터를 산업체 및 대학에 제공하고, 탑재체 기술 및 EO/IR 영상활용 관련 기술교류를 통해 관련분야에 대한 지적기반을 구축한다.
  또한, 위성 핵심 부품 50% 이상의 국내 제품 활용을 통해 궤도 검증 및 초소형위성 국내 시장 활성화 및 위성 국산화 추진에 기여함과 동시에, 해당 과정에서 위성 설계/제작/시험/발사/궤도운용에 이르는 위성 시스템 전반의 기술을 습득함으로서 국내 초소형위성 관련분야 저변 확대 및 인력양성 또한 기여하고자 한다.

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STEP Cube Lab-II FM (Flight Model) Configuration
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STEP Cube Lab. Mission Objectives

주 임무목적: 가시광선/중적외선/장적외선 지구관측

   - 최근 폭발 위험성이 대두되는 백두산 천지의 폭발징후 관측

   - 산불 발생지역의 산불 피해지역 및 확산경로 관측

   - 대도시 도심지역의 열섬현상 관측

   - 선박/잠수함 운항 시 열후류 관측

   - 원자력발전소 가동 시 해수 냉각수 방출 관측

   - 관심 관측대상에 대한 스틸 영상 및 적외선 동영상 획득

   - 위성 EO/IR 영상 활용방안 연구

 

상기의 임무 목적에 따라 선정된 총 5가지의 탑재체 중, 구속분리장치(Holding & Release Mechanism), MEMS 추력기 모듈(MEMS Thruster Module) 그리고 집광형 태양전력시스템(Concentrating Photovoltaic System)는 STEP Cube Lab. 팀이 자체 개발하였고, 가변방사율 라디에이터(Variable Emittance Radiator)와 상변화물질(Phase Change Material)은 산학연에서 개발 및 제공받았다.

서브시스템의 경우, 전체 개발일정 및 기술수준을 고려하여 OBC(탑재 컴퓨터), 통신계, 전력계 보드 및 UHF 안테나 등의 하드웨어에 대한 해외 도입 및 공동 개발을 수행하였다.

STEP Cube Lab. Business Promotion System
STEP Cube Lab. System Architecture

STEP Cube Lab. Developments

STEP Cube Lab.은 2013년 상반기에 개발이 시작되었으며, 프로젝트 시작 당시 STEP Cube Lab. 개발팀이 위성개발 경험이 전무하여 개발과정에서 많은 시행착오를 거쳤음에도 불구하고 2015년 현재 최종 비행모델의 개발이 거의 마무리 단계에 이르는 성과에 이르렀다.

Detailed Configuration of STEP Cube Lab. FM(Flight Model)
Board Level Function Test
Sub-assembly Level Function Test
STEP Cube Lab. FM Integration
STEP Cube Lab. FM Launch Vibration Test
STEP Cube Lab. FM Thermal Vacuum Test
STEP Cube Lab. FM Far-Field Test