대전엑스포93 기념사업

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최첨단 과학기술/ 93년 대전 세계 엑스포 그 담동과 환희를 기억합니다.

과학위성

과학위성의 모습
  • 총괄 개발기관

    한국과학기술원 인공위성센터

  • 사업기간 : 1999. 12 ~ 1993. 11
  • 총사업비 : 31억 2,000만원

오늘날 하늘에 떠있는 인공위성은 1만 8,000여 개에 이르는데, 세계 21개 국과 3개 국제기구, 2개 국가연합이 이를 발사했다. 한국은 대전엑스포'93의 열기가 한껏 고조되고 있던 1993년 9월 26일 오전 10시 45분, 예정보다 하루 늦게 ‘우리별 2호’가 우주 궤도에 진입함으로써 항공우주국으로 본격 진입하게 되었다.

1992년 8월 11일 국내 최초로 발사한 인공위성인 ´우리별 2호´는 설계, 제작에서부터 운행에 이르기까지 전 부문을 한국의 과학기술로 해결하였다. 위성체 4면에 부착된 태양전지에 의해 전원을 공급받는 이 위성은 지구를 한바퀴 도는 데 101분이 소요되어 하루 14회씩 지구를 돌며 대덕 지상국과는 하루 7,8회 정도 교신할 수 있다. 또한 이 위성은 우주 공간에서 지구 표면과 한반도를 촬영하고, 우리말 방송 실험, 축적 및 전송통신 실험, 우주방사선 측정 실험을 주요 기능으로 한다. 이 위성은 지상 820㎞, 경사도 98.7도의 태양 동기 궤도를 5년간 돌아 지상 1,300㎞ 궤도를 돌고 있는 우리별 1호보다 낮은 궤도에 진입하도록 계획되었다. 지상으로부터 수신한 문서, 음성, 영상 등의 정보를 위성체의 대용량 기억부에 저장했다가 지구상의 특정 지역과 정보를 교환하는 실험을 하게 된다.

´우리별 2호´는 한국과학기술원 인공위성센터가 1992년 10월부터 착수하여 총 31억 2,000만 원의 제작비를 들여 7개월 만에 완성했으며, 1993년 7월에 발사 장소인 남미에 운반되었다. ´우리별 2호´를 제작한 주역들은 9명의 20대 연구원으로 ´우리별 2호´의 성공으로 얻은 가장 큰 소득을"이제 소형 위성의 제작 및 운영 기술을 완전히 우리 손에 익힌 것" 이라고 평가하였다.
대전엑스포'93에서는 우리별 2호의 실물 모형을 우주탐험관에 전시하여 관람객들에게 소개하였다. 우리별 2호 모형의 제원은 무게 50㎏, 크기는 가로35.2㎝, 세로 35.6㎝, 높이 67㎝이다.

과학로켓

과학 로켓의 모습
  • 총괄 개발기관

    한국항공우주연구소

  • 사업기간 : 1987. 6 ~ 1993. 11
  • 총사업비 : 30억 5,000만원

한국 최초의 국산 로켓 과학 1호가 발사된 데 이어 국내 기술로 개발된 ´과학 2호´가 1993년 9월 1일 오전 10시 34분 충남 태안군 안흥시험장에서 성공리에 발사되었다. 이 과학 로켓(KSR 420S-II)은 길이 6.7m, 지름 42㎝, 무게 1.25t인 1단형 로켓으로, 이동식 발사대에서 69.3도 각도로 쏘아 올려져 고도 48㎞까지 도달하고 3분 33초 동안 수평거리 101.3㎞를 날아가 서해 낙하 지점에 떨어졌다. 초당 비행 거리는 1,165m, 최고점에 도달하는 시간은 127초이며, 총 비행 시간은 247.9초이었다.

과학 2호 로켓은 과학 실험을 목적으로 쏘아 올려진 것으로, 오존 측정기, 압력 측정기, 온도 측정기, 가속도 측정기 등 각종 관측 장비를 싣고서 비행하는 247.9초 동안 한반도 상공의 대기 상태 및 오존층을 관측하는 실험을 수행했고, 로켓 각 부분의 온도, 응력, 압력, 가속도 등을 측정하여 지상 기지로 송신하였다.

우주 과학기술의 선진국이 되기 위해서는 발사체 기술을 먼저 확보해야 하는데 현재 지구상에서 발사체 기술을 가진 국가는 미국, 일본, 중국 등을 비롯 19개 국 정도이다. ‘과학 2호’의 로켓 발사 시스템은 로켓 동체, 발사대, 발사 통제 보조 시설, 원격측정 시스템 등 4개 부분으로 구성되어 있는데 국내 기술진들이 설계·제작·부품 조달 등을 주도하여 한국 기술 수준을 과시했다. 특히 과학 2호는 선진국의 3단 로켓에 비해서는 규모가 작지만 한 번 추진으로 지상에서 높이 48㎞를 비행, 외국의 로켓에 비교해 결코 성능이 뒤떨어지지 않는다고 평가되었다.

로켓이나 인공위성은 전자, 소재, 기계 화학 공업, 통신 등 모든 분야의 첨단 기술이 조화되어야 가능한 종합 과학기술이기 때문에 과학 로켓의 발사는 한국 항공기술의 진전에 커다란 파급 효과를 가져올 것으로 기대되었다.
대전엑스포'93은 ‘과학 1호’ 로켓을 우주탐험관에 실물 모형으로 전시하여 일반 국민들에게 한국 우주과학 기술의 도달 단계를 선보였다.

지상관측용 무인비행선

지상관측용 무인비행선의 모습
  • 총괄 개발기관

    한국항공우주연구소

  • 사업기간 : 1991. 9 ~ 1993. 11
  • 총사업비 : 10억원

´날으는 관제탑´으로 불리우는 무인비행선이 개최 기간 내내 한밭벌 상공에 떠서 엑스포 회장 주변의 교통 상황, 관람객 이동, 화재 또는 교통사고 등의 돌발 사태를 현장을 감시하는 역할과 임무를 무사히 끝마쳤다.

무인비행선은 인공위성에 비해 장기간 체공하여 소요 비용이 20분의 1내지 100분의 1까지 줄어든다. 또 수신용 안테나 크기도 기존의 초대형에서 볼펜 크기로 작아져 활용도가 크게 높아졌다. 통신 혁명을 주도할 이동통신에도 비행선을 통신 중계소로 사용하면 운용 비용이 수십억 원에 불과해 수천억 원이 들어가는 인공위성에 비해 훨씬 경제적이다. 때문에 여객 수송용으로는 효용 가치를 인정받지 못한 비행선이 다시 부각되고 있다.

비행선은 헬륨 기체를 보관할 수 있는 기낭과 엔진 등이 탑재되는 곤돌라, 비행을 조종하기 위해 꼬리 부분에 부착된 판 등으로 구성된다.
대전엑스포´93에 선보인 무인비행선은 UFO형(찐빵형)과 재래식 궐련형(고구마형) 두 가지로 제작되었다. 고구마형 무인비행선은 무게가 가볍고 공기 저항도 작아 가장 보편적인 고전적인 형태로, 기존에는 주로 문화 행사와 체육 행사 등에서 기업을 광고하는 목적으로 활용되었다. 대전엑스포´93에서 선보인 고구마형 무인비행선은 기낭 길이 22m, 높이 7.5m, 폭 6m로 하루 세 시간 가량 하늘에서 지상 관측의 임무를 수행하였다.

UFO형 무인비행선은 고구마형 무인비행선보다 자세 제어에 있어 훨씬 높은 수준의 기술을 요하고 기낭 제작도 용이하지 않아 과거 몇 나라에서 개발을 시도한 적이 있으나 아직까지 최종적으로 성공한 사례는 없었다. 따라서 세계 최초로 개발된 UFO형 비행선은 그 동안 국내 연구진들이 축적한 자세 제어 기술의 결실을 거둘 수 있는 기회가 되기도 하였다. 엑스포 기간 중 선보인 UFO형 무인비행선은 길이 18m, 높이 6m였으며 비행시간은 두 시간 가량이었다. 무인비행선은 1일 2∼3회씩 정기적으로 회장을 중심으로 주변 지역 반경 5㎞를 이동 차량의 원격 무선조종에 의해 운행하였으며, 폐막 1개월을 앞두고는 야간 비행을 실시하였다.

이 무인비행선은 한국항공우주연구소의 김종철 박사 팀이 1991년부터 2년 여에 걸쳐 10억 원을 투입해 제작했다. 김종철 박사는 “대전엑스포'93을 계기로 비행선 개발이 활발히 진행되었는데, 소음과 오염이 없는 에너지 절약형의 하늘을 나는 배로서 이용 범위를 확대할 계획”이라며 무인비행선의 개발 효과가 광범위하게 확산될 것으로 기대했다.

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