KR102539002B1 - 인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법 - Google Patents

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KR102539002B1 KR1020220063464A KR20220063464A KR102539002B1 KR 102539002 B1 KR102539002 B1 KR 102539002B1 KR 1020220063464 A KR1020220063464 A KR 1020220063464A KR 20220063464 A KR20220063464 A KR 20220063464A KR 102539002 B1 KR102539002 B1 KR 102539002B1
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Abstract

본 발명은 인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법에 관한 것으로, 인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법에 관한 것이다. 인공위성이 탑재되고, 상기 인공위성이 발사되는 방향으로 서로 중첩되는 복수의 탑재면을 가지는 지지부; 및 상기 인공위성을 발사시키도록 상기 지지부에 설치되는 발사부;를 포함하고, 대량의 인공위성을 탑재시키고, 발사시킬 수 있다.

Description

인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법{Satellite mounting device and method for operating satellite}
본 발명은 인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대량의 인공위성을 탑재시키고, 발사시킬 수 있는 인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법에 관한 것이다.
최근에는 미세 전자기술 및 가공기술과 같은 소형화 기술이 발전함에 따라 소형 인공위성 기술도 발전하게 되었다. 소형 인공위성은 본체와 탑재체를 일체형으로 설계하여, 본체와 탑재체가 구분되어 있는 기존 중·대형 인공위성에 비해 크기 및 부피가 매우 작다.
소형 인공위성은 무게가 100 kg 이하이고 크기가 1 m 이내이기 때문에 개발에 비교적 적은 비용과 짧은 개발기간이 소요되는 것이 장점이다. 또한, 소형 인공위성은 무게 적게 나가고 크기가 작기 때문에 하나의 발사체에 복수개를 탑재하여 동시에 발사할 수 있는 장점이 있다. 이러한 소형 인공위성은 용도에 따라 다양한 종류가 있고, 종류에 따라 다양한 크기와 형상이 다르다. 또한, 소형 인공위성은 종류에 따라 발사방식이 서로 다르다. 이에 하나의 발사체에 동일한 종류의 인공위성만 탑재하여 발사하고 있다. 인공위성이 발사되는 방향으로 하나의 탑재면이 형성되어 있어, 탑재할 수 있는 인공위성의 개수가 제한적이다. 이에 따라 많은 개수의 인공위성을 발사하기 위해서는 발사 횟수증가시켜야 하기 때문에 인공위성을 발사하는데 소요되는 비용이 증가하는 문제가 있다.
KR 10-2190724 B
본 발명은 다양한 종류의 인공위성을 대량으로 탑재할 수 있는 인공위성 탑재 장치 및 인공위성 운용 방법을 제공한다.
본 발명은 인공위성의 발사 비용을 절감할 수 있는 인공위성 발사장치 및 인공위성 발사 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 인공위성 탑재 장치는, 복수의 인공위성이 각각 탑재되도록 서로 중첩되는 복수의 탑재면을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 인공위성 탑재 장치는, 인공위성이 탑재되고, 상기 인공위성이 발사되는 방향으로 서로 중첩되는 복수의 탑재면을 가지는 지지부; 및 상기 인공위성을 발사시키도록 상기 지지부에 설치되는 발사부;를 포함할 수 있다.
상기 지지부는, 전면에 제1탑재면을 가지는 제1지지체; 및 상기 제1탑재면과 중첩되는 제2탑재면을 가지며, 상기 제1지지체의 후방에 배치되는 제2지지체;를 포함할 수 있다.
상기 제2지지체는 복수의 제2탑재면을 가질 수 있다.
상기 제1탑재면은, 상기 제2탑재면에 탑재되는 인공위성이 통과할 수 있는 크기로 형성되는 관통구를 포함할 수 있다.
상기 인공위성은, 판형의 제1인공위성 및 상기 제1인공위성보다 작은 크기를 가지는 큐브형의 제2인공위성을 포함하고, 상기 제1탑재면은 상기 제1인공위성이 탑재되도록 평평하게 형성되고, 상기 제2탑재면은 상기 제2인공위성의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 발사부는, 상기 제1인공위성을 발사시키도록 상기 제1지지체에 설치되는 제1발사기; 및 상기 제2인공위성을 발사시키도록 상기 제2지지체에 설치되는 제2발사기;를 포함하고, 상기 제2발사기는 상기 관통구와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 지지부는, 상기 제1탑재면 및 제2탑재면과 상이한 방향으로 형성되는 제3탑재면을 가지는 제3지지체; 및 상기 제3지지체에 설치되는 제3발사기;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부는 탄소 복합재로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 인공위성 운용방법은, 복수의 인공위성을 서로 중첩되도록 탑재하는 과정; 및 상기 복수의 인공위성을 발사하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 복수의 인공위성은 제1인공위성과, 제2인공위성을 포함하고, 상기 탑재하는 과정은, 상기 제1인공위성과 동일한 방향으로 발사되도록 상기 제2인공위성을 탑재하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 복수의 인공위성은, 판형의 제1인공위성과, 상기 제1인공위성보다 크기가 작은 큐브형의 제2인공위성을 포함할 수 있다.
상기 탑재하는 과정은, 상기 제1인공위성보다 상기 제2인공위성을 더 많이 탑재할 수 있다.
상기 발사하는 과정은, 상기 제1인공위성을 발사하는 과정; 및 상기 제2인공위성을 발사하는 과정;을 포함하고, 상기 제2인공위성을 발사하는 과정은, 상기 제1인공위성이 탑재되었던 공간으로 상기 제2인공위성을 통과시키는 과정을 포함할 수 있다.
상기 탑재하는 과정은, 상기 제1인공위성 및 제2인공위성이 발사되는 방향과 상이한 방향으로 제3인공위성을 탑재하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 다양한 종류의 인공위성을 하나의 탑재 장치에 탑재시켜 우주에 발사시킬 수 있다. 즉, 하나의 탑재 장치에 형상 및 크기가 서로 다른 다양한 종류의 인공위성을 탑재시키고, 발사시킬 수 있다. 따라서 한 번에 다양한 종류의 인공위성을 대량으로 탑재하고 발사할 수 있으므로, 인공위성을 발사하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 발사체를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 선A-A' 및 선B-B'에 따른 인공위성 탑재 장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치에 탑재되는 제1인공위성이 발사되는 상태를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치에 탑재되는 제2인공위성이 발사되는 상태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치에 다양한 종류의 인공위성을 탑재한 상태를 보여주는 단면도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 운용 방법으로 인공위성을 발사하는 상태를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장되어 도시될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 발사체를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 선A-A' 및 선B-B'에 따른 인공위성 탑재 장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치에 탑재되는 제1인공위성이 발사되는 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치에 탑재되는 제2인공위성이 발사되는 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치에 다양한 종류의 인공위성을 탑재한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인공위성 발사체는, 내부에 복수의 인공위성(10, 20, 30)를 탑재하기 위한 공간을 제공하는 본체(100) 및 복수의 인공위성(10, 20, 30)이 사출되는 방향으로 적어도 일부의 인공위성이 중첩되도록 탑재될 수 있는 인공위성 탑재 장치(200)를 포함할 수 있다.
인공위성 발사체는 내부에 인공위성(10, 20, 30)을 탑재하기 위한 공간을 제공하는 본체(100)를 포함할 수 있다. 이때, 인공위성(10, 20, 30)은 탑재 장치(200)에 탑재되며, 본체(100)는 탑재 장치(200)를 수용할 수 있는 공간을 제공한다. 또한, 인공위성 발사체는 인공위성이 탑재된 본체(100)를 우주로 발사시키기 위한 추진력을 발생시키는 추진체(미도시)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 추진체와 분리 가능하도록 형성되고, 우주에서 내부를 개방시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 본체(100)는 내부에 탑재되는 인공위성을 우주로 발사시키기 위해 개방되도록 형성될 수 있다.
탑재 장치(200)는 본체(100) 내부에 고정 설치되고, 복수의 인공위성(10, 20, 30) 중 적어도 일부를 인공위성이 발사되는 방향으로 중첩되어 탑재되도록 형성될 수 있다. 또한, 탑재 장치(200)는 복수의 인공위성(10, 20, 30) 중 일부를 나머지 인공위성이 발사되는 방향과 어긋나는 방향, 예컨대 중첩되지 않는 방향으로 탑재시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 여기에서 복수의 인공위성(10, 20, 30)은 인공위성이 판형으로 형성되는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 인공위성, 인공위성이 육면체로 형성되는 큐브형 인공위성, 인공위성 본체와 탑재체가 구분되어 형성되는 전개형 인공위성 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 판형으로 형성되는 합성개구레이더 인공위성을 제1인공위성(10)이라 하고, 큐브형 인공위성을 제2인공위성(20)이라 하며, 전개형 인공위성을 제3인공위성(30)이라 한다. 또한, 제2인공위성(20)은 제1인공위성(10)보다 크기가 작고, 제1인공위성(10)은 제3인공위성(30)보다 크기가 작은 것으로 예시한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치(200)는, 복수의 인공위성이 각각 탑재되도록 서로 중첩되는 복수의 탑재면을 가질 수 있다. 또는, 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 탑재 장치(200)는 인공위성이 탑재되고, 인공위성이 발사되는 방향으로 서로 중첩되는 복수의 탑재면을 가지는 지지부(210) 및 인공위성을 발사시키도록 지지부(210)에 설치되는 발사부(220)를 포함할 수 있다.
지지부(210)는 복수의 인공위성, 예컨대 제1인공위성(10)과 제2인공위성(20)을 탑재하기 위한 복수의 탑재면(Ⅰ, Ⅱ)을 가질 수 있다. 여기에서 탑재면(Ⅰ, Ⅱ)은 인공위성(10, 20)을 탑재 또는 지지시키기 위한 면을 의미하며, 인공위성(10, 20)의 일부가 직접 접촉될 수도 있고, 미접촉될 수도 있다.
지지부(210)는 제1인공위성(10)을 탑재하기 위한 제1지지체(211)와, 제2인공위성(20)을 지지하기 위한 제2지지체(212)를 포함할 수 있다. 이때, 제1지지체(211)는 제1인공위성(10) 및 제2인공위성(20)이 발사되는 방향에 대해 전방에 배치되고, 제2지지체(212)는 제1지지체(211)의 후방에 배치될 수 있다.
제1지지체(211)에는 제1인공위성(10)을 탑재하기 위한 제1탑재면(Ⅰ)이 형성될 수 있다. 이때, 제1탑재면(Ⅰ)은 제1지지체(211)의 전면에 형성될 수 있다. 여기에서 전면이란, 지지부(210)의 가장 외측에 배치되는 면을 의미한다. 또한, 제1지지체(211)에는 제1인공위성(10)이 발사되고, 제2인공위성(20)이 발사될 때 제2인공위성(20)을 통과시키기 위한 관통구(211e)가 형성될 수 있다. 관통구(211e)는 제2인공위성(20)이 접촉하거나 충돌하지 않고 통과할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 또는, 관통구(211e)는 복수의 제2인공위성(20)이 통과할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 이는 제1인공위성(10)의 후방에 제1인공위성(10)보다 많은 개수의 제2인공위성(20)이 탑재될 수 있기 때문이다.
제1지지체(211)는 베이스 플레이트(211a)와, 베이스 플레이트(211a)의 상부에 상하방향으로 연장되도록 설치되는 수직 지지프레임(211b)과, 수평방향으로 연장되도록 수직 지지프레임(211b)에 설치되는 수평 지지프레임(211c) 및 수직 지지프레임(211b), 수평 지지프레임(211c) 중 적어도 하나에 연결되는 지지 플레이트(211d)를 포함할 수 있다. 이때, 지지 플레이트(211d)는 제1지지체(211)의 전면을 형성할 수 있으며, 지지 플레이트(211d)의 전면은 제1인공위성(10)이 탑재되는 제1탑재면(Ⅰ)을 형성할 수 있다.
베이스 플레이트(211a)는 탑재 장치(200)를 발사체의 본체(100)에 지지 또는 고정시키는 역할을 한다. 베이스 플레이트(211a)는 원형, 타원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 우주로 발사시킬 인공위성의 종류 및 개수에 따라 다양한 형상 및 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 이하에서는 베이스 플레이트(211a)가 사각형, 예컨대 정사각형으로 형성된 것을 예시한다.
수직 지지프레임(211b)은 베이스 플레이트(211a)의 상부에 상하방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 이때, 수직 지지프레임(211b)은 4개로 마련될 수 있고, 베이스 플레이트(211a)의 각 코너에 상하방향으로 연장되도록 설치될 수 있다.
수평 지지프레임(211c)은 수직 지지프레임(211b)의 상부에 연결될 수 있으며, 서로 인접한 수직 지지프레임(211b)을 연결할 수 있다. 이러한 구성을 통해 제1지지부(121)는 육면체 형상, 예컨대 횡방향 및 종방향 단면이 사각형인 틀형상으로 형성될 수 있다.
지지 플레이트(211d)는 제1지지체(211)의 전면을 형성하도록 수직 지지프레임(211b) 및 수평 지지프레임(211c) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 이때, 지지 플레이트(211d)는 실질적으로 제1인공위성(10)이 탑재되는 제1탑재면(Ⅰ)을 형성할 수 있고, 제2인공위성(20)이 통과할 수 있는 관통구(211e)를 포함할 수 있다. 관통구(211e)는 지지 플레이트(211d)에 하나 이상 형성될 수 있다. 이때, 제1탑재면(Ⅰ)은 제1인공위성(10)과 유사한 면적을 갖도록 형성될 수 있고, 제1인공위성(10)과 유사한 형태, 예컨대 평평하게 형성될 수 있다. 관통구(211e)는 제1인공위성(10)과 중첩되어 탑재되는 제2인공위성(20)이 통과하는 경로로 사용될 수 있는 동시에, 지지 플레이트(211d)의 무게를 저감시키는 역할을 할 수 있다.
제1지지체(211)의 구조는 전면에 제1인공위성(10)을 탑재할 수 있는 구조라면, 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대 제1인공위성(10)을 탑재하기 위한 탑재면은 수평 지지프레임(211c) 및 수직 지지프레임(211b)에 직접 형성될 수도 있다.
제2지지체(212)에는 제2인공위성(10)을 탑재하기 위한 제2탑재면(Ⅱ)이 형성될 수 있다. 제2지지체(212)는 제1인공위성(10)의 발사 방향에 대해 제1지지체(211)의 후방에 배치될 수 있다. 제2지지체(212)는 제1인공위성(10)보다 크기가 작은 제2인공위성(20)을 탑재시킬 수 있도록 형성되고, 복수의 제2인공위성(20)을 탑재할 수 있도록 복수의 제2탑재면(Ⅱ)을 가질 수 있다. 제2탑재면(Ⅱ)은 제1지지체(211)가 연장되는 방향, 예컨대제1인공위성(10)이 발사되는 방향에 교차하는 방향으로 복수개가 이격되도록 형성될 수 있다. 예컨대 제2탑재면(Ⅱ)은 수직 지지프레임(211b)이 연장되는 방향이나 수평 지지프레임(211c)이 연장되는 방향으로 복수개가 이격되도록 형성될 수 있으며, 라인 형상 또는 격자 형상을 갖도록 배치될 수 있다. 제2탑재면(Ⅱ)은 적어도 일부가 제1탑재면(Ⅰ)과 나란하게 배치되도록 형성될 수도 있고, 제1탑재면(Ⅰ)이 연장되는 방향에 경사지게 형성될 수도 있다. 이때, 제2탑재면(Ⅱ)은 전체가 평평하게 형성될 수도 있으나, 제2인공위성(20)의 적어도 일부를 감싸는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
제2지지체(212)는 베이스 플레이트(211a)의 상부에 상하방향으로 연장되도록 설치되는 지지 블록(212a)과, 제2인공위성(20)를 탑재시키기 위해 지지 블록(212a)에 함몰되도록 형성되는 탑재홈(212b)을 포함할 수 있다. 이때, 탑재홈(212b)의 적어도 일부는 제2인공위성(20)을 탑재하기 위한 제2탑재면(Ⅱ)을 형성할 수 있다.
지지 블록(212a)은 제1지지체(121)의 내측에 배치되도록 베이스 플레이트(211a)의 상부에 설치될 수 있다. 이때, 지지 블록(212a)은 제2인공위성(20)을 제2지지체(212)에 구속시키고, 발사시킬 수 있는 수단, 예컨대 제2발사기(222)의 작동을 허용할 수 있도록 수직 지지프레임(211b)과 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 지지 블록(212a)은 제1지지체(121)와 유사한 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 예컨대 지지 블록(212a)은 횡방향 및 종방향 단면이 사각형인 육면체 형상으로 형성될 수 있다.
탑재홈(212b)은 지지 블록(212a)의 적어도 하나의 면에 함몰되도록 형성될 수 있다. 즉, 탑재홈(212b)은 지지 블록(212a)의 표면으로부터 지지 블록(212a)의 내측으로 함몰되도록 형성될 수 있다. 탑재홈(212b)은 제2인공위성(20)을 탑재시키기 위한 제2탑재면(Ⅱ)을 가질 수 있으며, 제2탑재면(Ⅱ)은 제2인공위성(20)의 적어도 일부를 감싸는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 제2탑재면(Ⅱ) 중 적어도 일부는 제1탑재면(Ⅰ)과 중첩되도록 형성될 수 있다. 탑재홈(212b)은 지지 블록(212a)이 연장되는 방향, 예컨대 상하방향으로 한 개 이상 형성될 수 있다. 예컨대 탑재홈(212b)은 지지 블록(212a)의 각 면마다 형성될 수 있고, 지지 블록(212a)의 각 면에서 지지 블록(212a)이 연장되는 방향으로 2개씩 형성될 수 있다. 그러나 탑재홈(212b)의 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
탑재홈(212b)은 제1지지체(211)에 형성되는 관통구(211e)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 또한, 탑재홈(212b)은 제1인공위성(10)를 제1지지체(121)에 탑재 또는 고정시켰을 때 관통구(211e)와 중첩되는 위치에 형성될 수 있다. 이는 제1인공위성(10)을 발사시킨 이후, 관통구(211e)에 제2인공위성(20)을 통과시키면서 발사시키기 위함이다.
제2지지체(212)는 제1인공위성(10) 및 제2인공위성(20)의 발사 방향에 대해 제1인공위성(10)의 후방에 제2인공위성(20)을 탑재할 수 있는 제2탑재면(Ⅱ)을 갖는다면, 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대 제2지지체(212)는 지지 블록(212a)으로만 형성될 수도 있고, 제1지지체(211)처럼 틀 형상을 갖도록 형성될 수도 있다.
한편, 탑재 장치(200)는 제3인공위성(30)을 지지하도록 제1지지체(121)에 연결되는 제3지지체(123)를 더 포함할 수 있다. 즉, 탑재 장치(200)는 제1인공위성(10) 및 제2인공위성(20)이 발사되는 방향과 상이한 방향, 예컨대 어긋나는 방향으로 제3인공위성(30)을 탑재하기 위한 제3지지체(213)를 포함할 수 있다. 이때, 제3지지체(213)는 제1탑재면(Ⅰ) 및 제2탑재면(Ⅱ)과 중첩되지 않는 제3탑재면(미도시)을 가질 수 있다. 이에 탑재 장치(200)는 다양한 방향으로 발사시킬 수 있도록 다량의 인공위성들을 탑재시킬 수 있다. 예컨대 제1지지체(211)와 제2지지체(212)가 제1인공위성(10)과 제2인공위성(20)을 수평방향으로 발사시킬 수 있도록 형성되는 경우, 제3지지체(213)는 제3인공위성(30)을 상하방향으로 발사시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
이와 같은 제1지지체(211), 제2지지체(212) 및 제3지지체(213)는 탄소 복합재로 형성될 수 있다. 따라서 발사장치의 무게를 경량화시킬 수 있다.
발사부(220)는 복수의 인공위성(10, 20, 30)을 독립적으로 발사시키도록 지지부(210)에 설치될 수 있다. 발사부(220)는 제1인공위성(10)을 발사하도록 제1지지체(211)에 설치되는 제1발사기(221)와, 제2인공위성(20)을 발사하도록 제2지지체(212)에 설치되는 제2발사기(222)를 포함할 수 있다. 또한, 지지부(210)에 제3인공위성(30)이 탑재되는 경우, 제3인공위성(30)을 발사하도록 제3지지체(213)에 설치되는 제3발사기(미도시)를 포함할 수 있다. 제1발사기(221), 제2발사기(222) 및 제3발사기는 제1 내지 제3인공위성(10, 20, 30)을 발사시키도록, 제1탑재면(Ⅰ), 제2탑재면(Ⅱ) 및 제3탑재면에 각각 설치될 수 있다. 제1발사기(221), 제2발사기(222) 및 제3발사기는 인공위성(10, 20, 30)의 종류나 형상에 따라 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
제1인공위성(10)이 도 4의 (a)에 도시된 것처럼 판형으로 형성되는 경우, 제1발사기(221)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제1인공위성(10)의 배면에 접촉 가능하도록 지지 플레이트(211d)에 설치될 수 있다. 이때, 제1인공위성(10)의 배면에는 제1발사기(221)의 일부와 접촉 가능한 접촉 부재(11)가 형성될 수 있다. 제1발사기(221)는 제1지지체(211)에 제1인공위성(10)을 구속시키거나 분리시키기 위한 분리부재(221a)와, 제1인공위성(10)에 힘을 가하기 위한 제1발사부재(221b)를 포함할 수 있다. 분리부재(221a)는 제1인공위성(10)과 지지 플레이트(211d)를 연결함으로써 제1인공위성(10)을 지지 플레이트(211d)에 구속시키는 역할을 한다. 또한, 분리부재(221a)는 제1인공위성(10)을 발사시킬 때에는 폭발하여 지지 플레이트(211d)에서 제1인공위성(10)을 분리시키는 역할을 한다. 이러한 분리부재(221a)는 전기 신호에 의해 폭발하는 프린지볼트(Fringibolt) 등으로 마련될 수 있다. 제1발사부재(221b)는 제1인공위성(10)에 힘을 가하도록 지지 플레이트(211d)에 설치될 수 있다. 제1발사부재(221b)는 지지 플레이트(211d)에 매설되는 케이스(2211)와, 케이스(2211) 내부에 제1인공위성(10)을 향해 연장되도록 설치되는 가이드로드(2212)와, 가이드로드(2212)의 외측에 신축 가능하도록 설치되는 탄성체(2213) 및 탄성체(2213)와 접촉 가능하고 케이스(2211)의 내부를 따라 이동 가능하도록 설치되는 타격체(2214)를 포함할 수 있다. 이때, 제1인공위성(10)과 마주보는 케이스(2211)의 일측은 개방되도록 형성되고, 타격체(2214)는 제1인공위성(10)의 접촉 부재(11)와 접촉 가능하도록 케이스(2211)의 일측으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
제2발사기(222)는 제1인공위성(10)이 발사되는 방향으로 제2인공위성(20)을 발사할 수 있도록 제2지지체(212)에 설치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 제2인공위성(20)은 제1인공위성(10)보다 작은 크기를 갖는 큐브형으로 형성될 수 있다. 제2발사기(222)는 내부에 제2인공위성(20)을 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 내부에 제2인공위성(20)을 구속시킬 수 있는 도어(미도시)를 포함하는 하우징(222a)과, 제2인공위성(20)에 발사되는 힘을 가하기 위한 가압기(222b)를 포함할 수 있다. 이때, 가압기(222b)는 스프링 등과 같은 탄성체로 형성될 수 있다. 제2인공위성(20)은 도어에 의해 가압되어 하우징(222a) 내부에 수용되고, 이때 가압기(222b)는 제2인공위성(20)과 도어에 의해 밀려서 수축된 상태를 유지하게 된다. 그리고 제2인공위성(20)을 발사하기 위해 도어를 열면, 가압기(222b)가 신장하면서 제2인공위성(20)을 하우징(222a) 외부로 발사시킬 수 있다. 이러한 제2발사기(222)의 구조는 이에 한정되지 않고, 다양한 구조로 변경 가능하다.
제3인공위성(30)을 발사하기 위한 제3발사기(미도시)는 도면으로 도시되지 않았으나, 제3인공위성(30)의 형상에 따라 제1발사기(221)나 제2발사기(222) 또는, 제1발사기(221)와 제2발사기(222)를 조합한 구조로 마련될 수 있다. 그러나 제3발사기의 구조는 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 구성을 통해 인공위성 발사장치는, 도 6에 도시된 것처럼 하나의 지지부(210)에 다양한 종류의 인공위성을 집적시켜 탑재시키고, 지지부(210)에 탑재된 인공위성을 다중으로 발사시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 운용방법에 대해서 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 운용 방법으로 인공위성을 발사시키는 상태를 보여주는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 운용방법은, 복수의 인공위성을 서로 중첩되도록 탑재하는 과정 및 복수의 인공위성을 발사하는 과정을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 인공위성은 크기 및 형상 중 적어도 하나가 다르거나, 발사 방식이 다를 수도 있다.
먼저, 복수의 인공위성을 마련할 수 있다. 예컨대 복수의 인공위성은 판형으로 형성되는 제1인공위성(10)과, 큐브형으로 형성되는 제2인공위성(20) 및 전개형으로 형성되는 제3인공위성(30)을 포함할 수 있다. 이때, 제2인공위성(20)의 크기는 제1인공위성(10)의 크기보다 작을 수 있다.
제1 내지 제3인공위성(10, 20, 30)이 마련되면, 탑재 장치(200)의 지지부(210)에 제1 내지 제3인공위성(10, 20, 30)을 탑재할 수 있다. 여기에서는 지지부(210)에 제1 내지 제3인공위성(10, 20, 30)을 탑재하는 것으로 설명하지만, 지지부(210)에는 제1 및 제2인공위성(10, 20)만 탑재할 수도 있다.
판형으로 형성되는 제1인공위성(10)은 지지부(210)의 전면에 배치되도록 탑재할 수 있다. 큐브형으로 형성되는 제2인공위성(20)은 제1인공위성(10)이 발사되는 방향에 대해 제1인공위성(10)의 후방에 배치되도록 지지부(210)에 탑재할 수 있다. 여기에서는 지지부(210)에 제1인공위성(10)을 탑재하고, 제2인공위성(20)을 탑재하는 것으로 설명하지만, 제2인공위성(20)을 탑재하고 제1인공위성(10)을 탑재할 수도 있다. 이와 같이 제1인공위성(10)을 지지부(210)의 전방에 탑재하고, 제2인공위성(20)을 제1인공위성(10)의 후방에 중첩시켜 탑재함으로써 하나의 지지부(210)에 많은 수의 인공위성을 집적해서 탑재할 수 있다.
이처럼, 탑재 장치(200)의 지지부(210)에 제1인공위성(10)과 제2인공위성(20)을 서로 중첩되도록 탑재하고, 제1인공위성(10)과 제2인공위성(20)이 탑재되지 않은 방향, 예컨대 제1인공위성(10)과 제2인공위성(20)이 발사되는 방향과 상이한 방향, 예컨대 어긋나는 방향에 제3인공위성(30)을 탑재할 수 있다. 이에 지지부(210)에 복수의 인공위성을 탑재하고, 여러 방향으로 복수의 인공위성을 발사할 수 있다.
이처럼, 탑재 장치(200)에 복수의 인공위성이 탑재되면, 인공위성 발사체에 설치된 추진체를 이용하여 인공위성 발사체를 우주로 발사시킬 수 있다. 인공위성 발사체가 우주에 도착하면 발사체의 본체(100)를 개방시키고, 탑재 장치(200)에 탑재된 인공위성들을 우주로 발사시킬 수 있다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 탑재 장치(200)의 전면에 탑재된 제1인공위성(10)을 우주로 발사시킬 수 있다. 이때, 제1인공위성(10)을 탑재 장치(200)에 구속 또는 탑재시키고 있던 제1발사기(221)는 탑재 장치(200)의 지지부(210)에 그대로 남아 있고, 제1인공위성(10)만 우주로 발사될 수 있다.
제1인공위성(10)이 발사되면, 도 8에 도시된 바와 같이 제2발사기(222)로부터 제2인공위성(20)을 발사시킬 수 있다. 제2인공위성(20)은 제2발사기(222)에서 발사되면서 제1인공위성(10)이 지지 또는 구속되어 있던 제1지지체(211), 예컨대 지지 플레이트(211d)에 형성된 관통구(211e)를 통과하여 우주로 발사될 수 있다.
한편, 탑재 장치(200)에 제3인공위성, 예컨대 제3인공위성(30)가 탑재된 경우, 제3인공위성(30)은 제1인공위성(10) 및 제2인공위성(20)이 발사되는 시기에 관계없이 탑재 장치(200)로부터 우주로 발사될 수 있다. 즉, 제3인공위성(30)은 제1인공위성(10)을 발사시킬 때 탑재 장치(200)로부터 발사될 수도 있고, 제2인공위성(20)을 발사시킬 때 탑재 장치(200)로부터 발사될 수도 있다. 또는 제1인공위성(10)과 제2인공위성(20)을 발사하기 이전 또는 이후에 발사될 수도 있다. 이는 제3인공위성(30)은 탑재 장치(200)에서 제1인공위성(10) 및 제2인공위성(20)이 발사되지 않는 방향, 즉 제1인공위성(10) 및 제2인공위성(20)이 발사되는 방향과 다른 방향으로 발사되도록 탑재되기 때문이다.
이와 같은 방법으로 하나의 탑재 장치(200)에 크기 및 형상이 서로 다른 다양한 종류의 인공위성을 탑재하고, 여러 방향으로 발사할 수 있다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 제1인공위성 20: 제2인공위성
30: 제3인공위성 110: 본체
120: 마운트 121: 제1지지부
122: 제2지지부 123: 제3지지부

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 인공위성이 탑재되고, 상기 인공위성이 발사되는 방향으로 서로 중첩되는 복수의 탑재면을 가지는 지지부; 및
    상기 인공위성을 발사시키도록 상기 지지부에 설치되는 발사부;를 포함하고,
    상기 지지부는, 전면에 제1탑재면을 가지는 제1지지체 및 상기 제1탑재면과 중첩되는 제2탑재면을 가지며 상기 제1지지체의 후방에 배치되는 제2지지체를 포함하고,
    상기 제1탑재면은 상기 제2탑재면에 탑재되는 인공위성이 통과할 수 있는 크기로 형성되는 관통구를 포함하는 인공위성 탑재 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2지지체는 복수의 제2탑재면을 가지는 인공위성 탑재 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 인공위성은,
    판형의 제1인공위성 및 상기 제1인공위성보다 작은 크기를 가지는 큐브형의 제2인공위성을 포함하고,
    상기 제1탑재면은 상기 제1인공위성이 탑재되도록 평평하게 형성되고,
    상기 제2탑재면은 상기 제2인공위성의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 인공위성 탑재 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 발사부는,
    상기 제1인공위성을 발사시키도록 상기 제1지지체에 설치되는 제1발사기; 및
    상기 제2인공위성을 발사시키도록 상기 제2지지체에 설치되는 제2발사기;를 포함하고,
    상기 제2발사기는 상기 관통구와 중첩되는 위치에 배치되는 인공위성 탑재 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 제1탑재면 및 제2탑재면과 상이한 방향으로 형성되는 제3탑재면을 가지는 제3지지체; 및
    상기 제3지지체에 설치되는 제3발사기;를 더 포함하는 인공위성 탑재 장치.
  9. 청구항 2 또는 8에 있어서,
    상기 지지부는 탄소 복합재로 형성되는 인공위성 탑재 장치.
  10. 복수의 인공위성을 서로 중첩되도록 탑재하는 과정; 및
    상기 복수의 인공위성을 발사하는 과정;을 포함하고,
    상기 복수의 인공위성은 제1인공위성과, 제2인공위성을 포함하고,
    상기 탑재하는 과정은, 상기 제2인공위성을 상기 제1인공위성과 동일한 방향으로 발사되도록 탑재하는 과정을 포함하며,
    상기 발사하는 과정은, 상기 제1인공위성을 발사하는 과정 및 상기 제1인공위성이 탑재되었던 공간으로 상기 제2인공위성을 통과시켜 발사하는 과정을 포함하는 인공위성 운용 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 인공위성은,
    판형의 제1인공위성과, 상기 제1인공위성보다 크기가 작은 큐브형의 제2인공위성을 포함하는 인공위성 운용 방법.
  13. 청구항 10 또는 12에 있어서,
    상기 탑재하는 과정은,
    상기 제1인공위성보다 상기 제2인공위성을 더 많이 탑재하는 인공위성 운용 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 10 또는 12에 있어서,
    상기 탑재하는 과정은,
    상기 제1인공위성 및 제2인공위성이 발사되는 방향과 상이한 방향으로 제3인공위성을 탑재하는 과정을 포함하는 인공위성 운용 방법.
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