인공위성도 컴퓨터처럼 안전모두가?

윈도우와 같은 컴퓨터 운용 시스템에는, 모든 안전이 있습니다. PC를 진단하기 위해 운영체제 유지에 필요한 부분만 활성화하여 구동하는 기능입니다. 진단 모두, 또는 복구 모두라고 불릴 수도 있을 것이다. 악성코드에 감염되어 본인 드라이버의 충돌 등 컴퓨터에 치명적인 문재가 발생할 경우 이용합니다. 요즘은 스마트폰 전원을 끌 때 안전 양면으로 충전하기도 할 것이다.이렇게안전양쪽은전자기기시스템에필요한가장작은기능만가동하고기기를안전상태에서유지하는역할을하는데요. 지구 상공 수백 km, 수천 km로 궤도를 돌기 때문입니다.무를 수행하는 인공위성도 안전 모두가 위성 보호에 중요한 역할을 할 것이다. 인공위성은 오류 본인의 치명적인 마을이 발발할 경우 수리가 불가능할 것이다. 자가진단과 자가복구기능이 필수입니다. 인공위성의 안전이 모두 중요한 이유입니다. 위성은 언제, 어떻게 모든 안전을 작동시킬까요?

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이 5월 한국의 정지 궤도 복합 위성인 천리안 1호가 1시적으로 운영을 중단했습니다. 천리안 1호 또 백업의 개념에 두대의 컴퓨터에서 운영됩니다. 1대가 궤도에 모두 있으면 본인 나머지 1대는 끊어지고 있는 것이 켜진 상태로 대기하고 있습니다. 기기에 특별한 이상이 있어서가 아니라 예비용 컴퓨터의 오류를 복구하는 1종의 예방 정비 작업 과정에서 운영 모두가 지구 지향의 양쪽에서 태양 지향의 모두로 바뀐 곳입니다.이처럼 외부의 영향에 따라 인공위성이 스스로 운영을 모두 바꾸기도 하지만 위성에 사건이 발생해 위성 스스로가 안전에 모두 들어가는 경우가 대부분이다. 이 2017년 4월이었습니다. 평온했던 우리 연구원 위성종합관제실에 비상이 걸렸습니다. 큰 사건 없는 춤을 수행한 다목적 실용 위성 아리랑 2호가 안전의 양쪽에 들어갔기 때문이다.비상복구팀의 진단 결과 자세 제어에 사건이 발생해 위성이 태양을 제대로 바라보지 못한 것이 사건이었습니다. 인공위성은 태양에너지로 충전하는 배터리를 이용해 궤도에서 이 임무를 수행합니다. 위성이 태양을 제대로 보지 못해 배터리에 남아 있는 전기로 구동할 수밖에 없고, 배터리에 저장된 전력이 줄면서 스스로 위성 작동을 멈춰 버린 것입니다. 사건점이 해결될 때까지 이 임무를 수행하지 않고 잠든 이른바 가수면 상태로 전환한 것입니다.

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인공위성은 다양한 운영모드를 통해 궤도를 주회합니다.무를 수행할 것입니다. 임 모드, 태양 지향 모드, 자세 유지 모드를 비롯한 많은 모드가 있고 안전 모드도 복수의 인공 위성 운영 모드 중 1가지라도 나쁘지 않는데요. 인공위성에 결함(fault)이 나쁘지 않기 때문에 오류(error) 촌락(failure)이 발생했을 때 위성이 가장 안전한 상태로 유지하는 것이 안전모드다. 하자가 나쁘지 않고 오류가 다른 장치로 전파되어 추가 결함이 나쁘지 않고 오류, 심각한 촌락으로 이어질 수 있으므로 안전한 상태에서 원인을 분석하고 조치 준비에 들어가도록 합니다.안전모드로 들어가면 위성은 전력을 아끼기 위해 생명유지에 필요한 가장 작은 전장품만 가동하고, 필요하지 않은 하드웨어는 전원을 끄게 됩니다. 그대로 안전 모드에서는 백업 컴퓨터, 태양 센서, 자이로, 추력기, 배터리, 충전 장치, 안테 나쁘지 않고 송수신 장치 등 필수 장치만 가동해 인공위성을 제어하는 것입니다.안전 모드 상태에서는 위성이 지구를 바라보지 않고 태양을 향하지만요. 태양 센서와 자이로를 이용해 태양전지판이 태양을 향하도록 인공위성의 자세를 제어합니다. 낮에는 태양센서와 자이로 자세를 제어하고 추력기를 구동하여 태양전지판이 태양을 향하도록 합니다. 밤에는 자이로만을 이용하여 제어를 수행합니다.

인공위성은 결함이 나쁘지 않기 때문에 오류, 동네가 생성되더라도 우주에서 장시간 자율적으로 임무를 수행해야 할 것이다. 그래서 시스템의 신뢰도가 매우 높아야 합니다. 신뢰도를 높이기 위한 비법으로 인공위성을 구성하는 복수의 하부시스템의 마을이 나쁘지 않고 오작동 등의 돌발귀취에서도 임무를 계속적으로 수행할 수 있는 마을 검출, 분리·복구(FDIR. Fault Detection, Isolation and Recovery) 시스템을 적용한다.지구관측위성처럼 지구궤도에서 운용되는 인공위성의 경우 시스템이 정상상태일 때는 임무수행 모두에서 동작합니다. 동네가 나쁘지 않고 오작동이 생성되면 자동으로 안전 전부로 전환되며, 지역 기지국에서 모두 변화를 수신하여 시스템 동네 복구 절차를 진행할 수 있습니다. 심해주를 운항하는 위성의 경우 지역 기지국에서 복구 과정을 직접 수행하기 어렵기 때문에 위성 스스로 FDIR를 수행할 수 있어야 할 것이다.위성에 의해서 FDIR를 수행하는 시스템은 약간 기술적으로 차이가 있지만, 안전 모두 위성에 의해서 차이가 거의 없습니다. 인공위성을 설계할 때부터 이상귀취를 감지하면 자동으로 안전에 모두 넣도록 제작되는데요. 거리를 날아갈 수 있는 부위를 전체 조사하여 리스트 업하고, 미리 진단 조건을 설정하여 이 조건에서 벗어나 불쾌하면 안전 모두 상회합니다.예를 들어 태양전지판은 태양을 봐야 하는데 위성과 태양 각도가 일정 기준에서 벗어나 좋아야 충전이 됩니다. 이러한 귀취가 생성되면 인공위성은 즉시 안전 전부에 들어가 조치를 기다리게 됩니다. 그냥 이상 귀추이 위 햄.길을 5단계에 나쁘지 않고 누구예요? 가장 낮은 1단계에서는 백업 알고리즘으로 전환시키고 위 함.도가 가장 높은 5단계에서는 마치 컴퓨터를 꺼 버립니다.

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인공위성이 안전하게 다 들어가면 토지 기지국에 신호를 보냅니다. 몸이 아파서 일단 잘 테니 어디가 아픈지 찾아 치료해 달라고 하는 것과 마찬가지입니다. 이 신호를 수신한 토지기지국의 위성종합관제실에서는 비상복구팀을 소집한다. 비상복구팀은 위성이 모든 안전에서 안정적으로 운영되는지 확인하고 위성과의 접속 일정 등을 확인한다. 필요하다면 해외 토지국에 연락해 협조를 구할 수도 있을 것이다.그래서 위성과 교신이 되면 안전 전부 이전의 모든 데이터를 다운받아 바로 분석 작업에 들어갑니다. 다목적실용위성과 같은 저궤도위성은 정지궤도위성과 달리 교신시절 제한돼 있어 다음 교신시절까지 최대한 빨리 원인을 분석하고 복구계획을 세워야 할 것이다. 단, 위성의 복구 절차는 매뉴얼에 따라 준비가 되어 있는 것입니다. 이에 따라 하루 종일 위성과 교신하며 복구 절차를 수행합니다.

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안전의 모든 것은 위성 스스로 잠을 잘 재우는 것도 중요하지만 잘 깨우는 것도 중요할 것이다. 실제로 미국 항공 우주국(NASA)태양 관측 위성 스테레오(STEREO)-B는 이 20개 4년 8월 안전 전부 시험을 하던 중 실종됩니다. 지구를 향한 전파 안테나 또는 태양열에 과열되지 않도록 태양 궤도의 첫 번째 정구간에서 위성이 동면에 들어가도록 하는 모든 안전 시험을 진행하던 중이었습니다. 72시간 정도 안전에 모두 들어간 후 깨어 본 인야하는 날 약한 신호를 보내고 더 이상의 지상국과 교신을 하지 말고 연락 두절 상태에 빠지게 된 것입니다.​ 실종된 태양 관측 위성 스테레오-B는 22개월 후의 20하나 6년 하나 0월 다행히 지상국과의 교신이 재개되고 스테레오-A와 함께 태양 관측인 춤을 수행하게 됩니다. 이 사건은 안전 전부에서 깨어나지 않으면 위성을 잃을 수도 있지만, 안전 전부에서는 위성의 각종 장치와 시스템이 안전하게 유지된다는 것을 보여줄 수도 있을 것이다.컴퓨터도 바이러스 등에 노출되면 운영체제를 안전하게 모두 전환하여 감염을 방지합니다. 마찬가지로 위성도 결함이 본인의 오류가 발발하면 안전을 모두 통해 치명적인 촌락으로 이어지는 것을 막을 것이다. 사람 몸에도 이상이 생기면 본인이 빠지는 것을 막기 위해 신호를 보낸다고 할 것이다. 그 신호를 무시하고 무리한다면 가면은 본인에게 당연합니다. 위성도 인간이 맡은 처음을 제대로 수행하기 위해서는 과부하가 걸리면 첫 번째 일을 멈추고 쉬는 것이 중요하다는 사실, 잊지 마세요.기획/제작:항공우주Editor오요한자문/감수:정지궤도복합위성사업단 용기력 박사

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