Study of Micro Propulsion System Based on Thermal Transpiration

열적발산원리를 이용한 마이크로 추진장치에 대한 연구

Minimization of conventional propulsion device has been studied for altitude control of micro satellite. We studied micro nozzle performance and found higher significant loss for a micro nozzle with smaller nozzle throat diameter. To overcome this loss, we proposed thermal transpiration based micro propulsion system. This new system has no moving parts and can control flow by temperature gradient, and this can be an option for potential new micro propulsion system.

마이크로 인공위성의 자세제어를 위한 마이크로 추진장치에 대한 연구는 대부분 기존의 추진장치를 소형화하는 방향으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 미소추력 발생을 위한 노즐의 소형화로 인한 점성손실, 배압에 의한 손실 등을 대기압실험, 진공환경실험, CFD 해석을 통하여 검증하였다. 또한 마이크로 노즐에서의 유동 손실을 극복하기 위한 방법으로 열적발산원리에 대해 이론적 접근을 시도하였다. 마이크로 추진장치에 적용을 위한 열적발산원리는 움직이는 부품 없이 오직 온도 구배만으로 유동을 제어할 수 있기 때문에 추진장치의 소형화로 야기되는 손실을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.