반사경 형상 패턴에 따른 파면오차 및 중량 최소화 최적 설계 (Optimal Design of Large-Aperture Mirror to Minimize Wavefront Error and Weight)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 47권 / 11호 / 885 ~ 892페이지
· 저자명 : 양다빈, 이성배, 강지현, 유병철, 이종수

초록

인공위성에서 망원경의 중요도가 높기 때문에 반사경의 성능 개선에 대한 연구가 필요하다. 하지만 반사경의 성능인 파면오차 개선을 위해서는 반사경의 무게가 증가하는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 다중목적 최적 설계를 사용하여 파면오차 개선과 경량화를 동시에 만족할 수 있는 삼각형, 육각형 기반의 반사경 후면 패턴을 제안한다. 유한요소해석의 설정 분석을 통해 시뮬레이션 과정에서 발생 가능한 오차를 줄이고, 설계단계에서 파면오차 감소 및 경량 가능한 패턴별 경향성을 파악한다. 분석을 통해 생성된 형상을 최적 설계 알고리즘에 적용하여 각 패턴별 최적의 형상을 도출한다. 서로 다른 두 가지 패턴 기반의 다중목적 최적 설계를 수행하여 육각패턴의 적용이 삼각패턴보다 적합함을 확인하였다.

영어초록

As the importance of telescopes in artificial satellites is high, research on improving the performance of reflectors is necessary. However, decreasing the wavefront error improves the performance but also increases the weight. In this study, we propose a multi-purpose optimal design pattern in the triangular and hexagonal forms at the rear surface of a mirror that can simultaneously improve the wavefront error and are lightweight. Errors that could occur during the simulation process were reduced through the analysis of the finite element analysis settings, and the possible pattern tendency of wavefront error reduction and being lightweight was identified in the design stage. The shape generated through analysis is applied to the optimal design algorithm to derive the optimal shape for each pattern. By performing multi-purpose optimization design based on two different patterns, it was confirmed that the application of the hexagonal pattern produced better optimal results than the triangular pattern.

참고자료

· 없음