본 논문은 강화 수지 탄소 섬유 적층 최적화 설계 방법을 기반으로 한 특정 광학 위성의 구조 열 변형 최적화 설계 및 실험 검증에 대해 다룬다. 먼저 위성이 위치한 태양 동기 궤도의 외부 열 유동 데이터를 분석한 후, 외부 열 유동 데이터 및 위성의 열 특성 분석에 따라 위성 각 실판의 고온 및 저온 조건에서의 온도 하중 분포를 계산하였다. 극한 조건에서의 위성 플랫폼 온도 하중을 바탕으로 적층 각도를 설계 변수로 하여 위성 플랫폼 카메라 지지대 설치면의 평탄도, 각도 및 전체 위성 X/Y/Z 방향 1차 주파수 변화를 분석하였다. 분석 결과 θ=40°일 때 카메라 설치판 허니컴 판넬 적층 각도 순서가 [90°, +40, 0°, -40, -40, 0°, +40, 90°]이며, 하중 설치면 열 변형이 최소이고 전체 위성 기초 주파수가 운반로켓 요구 사항을 충족한다는 것을 보여주었다. 열 및 진동 시험을 통해 설계안이 열 하중 영향을 받는 하중 설치면 평탄도가 0.05 이내이고 각도 변화가 60″ 이내이며 X/Y/Z 방향 1차 기초 주파수가 각각 22, 18, 49.8 Hz로 광학 카메라 설치 정밀도 및 운반로켓 위성 기초 주파수 요구사항을 만족함을 검증하였다.

광학 위성;구조 최적화;적층 최적화;열 변형;외부 열 유동;기초 주파수