ScholarWorks@경상국립대학교

초록

위성과 우주 플라즈마의 상호작용으로 인해 위성에 전하가 축적되면 위성 충전이라 한다. 태양의 비정상적인 활동은 과도한 전하 축적을 유도해 위성의 외부 혹은 내부에서 정전기 방전이 유발될 수 있으며, 이는 위성에 일시적 오류나 장기적 손상을 발생시킬 수 있다. 이러한 현상은 강력한 지자기 폭풍으로 인한 최악의 우주 기상 환경에서 더욱 심화되므로, 위성의 신뢰성과 안정성을 확보하기 위해 설계 단계에서 반드시 고려해야 할 중요한 요소이다. 본 논문에서는 극궤도에서의 최악의 플라즈마 환경을 가정하여 위성 충전 현상을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션은 야간 및 주간 조건에 대해 수행되었으며, 위성의 표면 전위와 위성 표면에서의 전위차를 계산하여 방전이 발생할 수 있는 부분을 확인하였다. 위성의 전위 분포는 구성 재질에 따라 변화하였으며, 태양광의 유무에 의해 방전이 발생할 수 있는 영역이 달라질 수 있다는 것을 확인하였다. 또한, 위성 주변 전하 밀도 분포를 계산하여 위성 주변 전하 특성을 관찰하였다. 본 연구는 위성 충전 현상에 의한 정전기 방전 문제를 파악하고, 위성의 전기적 손상을 예방할 기반 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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