In this study, a new idea for developing a space scale for measuring mass in a microgravity environment was proposed by using the inertial force properties of an object to measure its mass. The space scale detected the momentum change of the specimen and reference masses by using a load-cell sensor as the force transducer based on Newton’s laws of motion. In addition, the space scale calculated the specimen mass by comparing the inertial forces of the specimen and reference masses in the same acceleration field. By using this concept, a space scale with a capacity of 3 kg based on the law of momentum conservation was implemented and demonstrated under microgravity conditions onboard International Space Station (ISS) with an accuracy of ±1 g. By the performance analysis on the space scale, it was verified that an instrument with a compact size could be implemented and be quickly measured with a reasonable accuracy under microgravity conditions.

The NISS onboard NEXTSat-1 is being developed by Korea astronomy and space science institute (KASI). For the study of the cosmic star formation history, the NISS performs the imaging spectroscopic observation in the near-infrared range for nearby galaxies, low background regions, star-forming regions and so on. It is designed to cover a wide field of view (2 × 2 deg) and a wide wavelength range from 0.95 to 3.8 μm by using linear variable filters. In order to reduce the thermal noise, the telescope and the infrared sensor are cooled down to 200 K and 80 K, respectively. Evading a stray light outside the field of view and making the most use of limited space, the NISS adopts the off-axis reflective optical system. The primary and the secondary mirrors, the opto-mechanical part and the mechanical structure are designed to be made of aluminum material. It reduces the degradation of optical performance due to a thermal variation. This paper presents the study on the conceptual design of the NISS.

The modular road system was proposed to achieve the fast construction and the closed-loop chain of the resources in the field of road construction. In this study, the concept of the joint system that complies with the goal of the development of modular road system was proposed.

We analyzed the manufacturing procedure, specifications, repair history, and details of celestial movements of the water-hammering type Honsang (celestial globe). Results from our study on the remaining Honsangs in China and Japan and on the reconstruction models in Korea were applied to our conceptual design of the water-hammering type Honsang. A Honui (armillary sphere) and Honsang using the water-hammering method were manufactured in Joseon in 1435 (the 17th year of King Sejong). Jang Yeong-Sil developed the Honsang system based on the water-operation method of Shui yün i hsiang t’ai in China. Water-operation means driving water wheels using a water flow. The most important factor in this type of operation is the precision of the water clock and the control of the water wheel movement. The water-hammering type Honsang in Joseon probably adopted the Cheonhyeong (天衡; oriental escapement device) system of Shui yün i hsiang t’ai in China and the overflow mechanism of Jagyeongnu (striking clepsydra) in Joseon, etc. In addition to the Cheonryun system, more gear instruments were needed to stage the rotation of the Honsang globe and the sun’s movement. In this study, the water-hammering mechanism is analyzed in the structure of a water clock, a water wheel, the Cheonhyeong system, and the Giryun system, as an organically working operation mechanism. We expect that this study will serve as an essential basis for studies on Heumgyeonggaknu, the water-operating astronomical clock, and other astronomical clocks in the middle and latter parts of the Joseon dynasty.

하역장치가 장착된 모바일하버 선박은 새로운 해상운송시스템 개념으로, 특정 정박지에서 대형 컨테이너 선박에 계류하여 해상상태 3 이하 조건에서 신속하면서 효율적인 컨테이너 하역작업을 수행하는 것이다. 모바일하버와 관련한 주요 연구로는 고속하역시스템, 부유체 구조 설계, 안벽하역시스템 해석 및 작업크레인 설계 등의 원천기술 개발을 중심으로 수행되었다. 본 연구는 모바일하버 선박의 하역작업 중 동적안정성 확보를 위한 계류안정화시스템을 개발하고자 하는 것으로, 국내외 계류장치에 대한 현황 분석을 기초로 현재 선박에 탑재되어 있는 의장장치인 윈치시스템에 계류안정화 기능을 추가시킨 포지셔닝윈치를 개발하여 모선과의 상대운동을 최소화하는 방안에 대한 개념설계를 제안한다.

최근 미국, 유럽, 일본 등 우주선진국을 중심으로 달, 화성 등 행성 탐사를 위한 로버(Rover) 시스템에 대해 많은 연구 개발이 진행되고 있다. 행성탐사용 로버 시스템 기술 중 특히 주행장치, 차율 주행 알고리즘, 탑재체 등을 중심으로 많은 연구가 수행되고 있다. 이 논문에서는 실제 행성탐사에 앞서 지상에서 로버 주행장치의 주행성 및 안정성을 평가하기 위해 지상시험모델용 로버의 주행장치에 대한 개념 설계 내용을 소개하였다. 또한, 로버 주행장치의 기술적인 관점에서 해외 연구개발 사례를 분석, 기술하였다. 이를 통해 로버 주행장치 개발을 위한 요구사항들을 주행성과 안정성 관점을 고려하여 도출하였다. 설계된 로버 주행장치는 높은 주행성과 안전성을 만족하기 위해 6족을 가지고 있으며, 각 다리의 관절을 제어하는 능동 서스펜션(Active Suspension)을 적용하였다. 이러한 종류의 주행장치 개념은 근미래 (Constellation 프로그램)에 수행될 유인달 탐사에서 이동 및 거주 장치로써 NASA의 ATHELE을 통해 처음 적용하여 개발하고 있다. 이 연구에서 제안된 장치 개념은 이와 달리 우리나라에서 앞으로 수행할 무인소형 달탐사에 적용하고자 설계되었다. 이 논문에서 소개된 내용은 향후 국내에서 행성탐사용 로버시스템을 본격적으로 개발하고자 할 때 유용한 참고자료 및 경험을 제공할 것이다.

선박이 부두에 이접안할 경우 쓰러스터나 특수 추진기가 없는 선박은 예선의 도움을 받아 이접안을 하게 된다. 이접안시 예선들은 도선사의 명령에 의하여 선박의 이접안을 도와주게 된다. 이때 본선과 예선의 위치가 2차원 지도에 표시되고 부두와의 상대적인 거리가 나타난다면 이접안에 매우 도움이 될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 이러한 예선사용 지윈 시스템에 대해서 개념 설계를 수행하였다. 예선사용 지원 시스템은 본선, 예선 및 부두의 상황을 모니터링하는 예선사용 모니터링 기능과 해양환경을 고려하여 필요한 예선력을 계산하여 나타내주는 예선사용 자동화 기능을 갖고 있다. 이러한 예선사용 지원 시스템은 항만에 설치된 네트워크를 기반으로 설계되었으며, 추후 한국해양연구원의 선박운항 시뮬레이터를 이용하여 검증될 계획이다.

This study aims to propose the concept design of oil spill protection robot which can rapidly intervene to control the oil spillage situation at the sea. Taking into account the fact that a huge amount of oil is transported trans-continentally by oil tanker, none of industrialized countries are completely safe from the marine oil spill which results in social, economical and ecological damages to their communities. The employment of double hull-oil tanker, pipe line transporting can be most safe way. Yet complete prevention of oil spill is probably not realistic. Accordingly the alternative solution to control marine oil spill and minimize the damages caused by the incident using intelligent robot technology based on swarm control method is proposed. The main features of oil spill protection(OSP) robot is explained via following three perspectives. Firstly, from functional point of view, OSP robot system safely and efficiently replaces oil boom installation manually conducted by human workers with intelligent robot technology based on swarm control theory. For second, its modular architecture brings efficient storage of main components including oil boom and facilitates maintenance. For the last, its geometric form and shape enables whole system to be installed to helicopter, boat or oil tanker itself with ease and to rapidly deploy the units to the oil spill area.