Ansys Zemax 및 Mechanical을 기반한 광학 시스템 설계 및 Ansys STK를 활용한 저궤도 CubeSat 위성 시스템 분석

• 해당 논문은 한국항공우주학회 2025 춘계학술대회에서 발표되었습니다.

장수민1*, 김동수1, 장윤혁1

㈜모아소프트1

Optical system design based on Ansys Zemax and Mechanical and analysis of low-

Earth orbit CubeSat satellite system using Ansys STK

Sumin Jang1*, Dongsoo Kim1, Younhyuck Chang 1

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Key Words : Ansys STK(시스템 분석 소프트웨어), LEOSAT(저궤도 위성), 큐브샛(CubeSat), EOIR(Electro-

Optical/Infrared)

I. 서론

항공우주 기술의 발전과 함께 큐브샛 기반 광학시스템 개발에 대한 관심도 증가하고 있다. 특히, 광학-구조 연계 해석은 구조적 변형이 광학 성능에 미치는 영향을 평가하는 중요한 과정으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 Ansys Zemax와 Mechanical을 활용한 큐브샛 광학 시스템 성능 해석 후, Ansys STK를 이용한 위성 시스템 구현을 통해 광학 시스템의 실제 운영 성능에 대하여 분석까지 진행한 사례를 소개한다.

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3.결론

본 연구에서는 큐브샛의 광학 성능을 Ansys Zemax와 Mechanical을 활용해 분석하고, 열변형이 광학 성능에 미치는 영향성을 Ansys STK를 사용해 실제 위성 시스템을 구현하여 성능을 분석하였다.
분석 결과, 열변형을 반영한 위성 시스템에서는 EOIR 이미지가 흐려지고 SNR 값이 증가한 반면, 열변형을
개선한 시스템에서는 이미지가 선명해지고 SNR 값이 감소하여 성능이 향상되었음을 확인하였다.