종래의 큐브위성용 나일론선 절단방식 태양전지판 구속분리장치는 단순히 패널 평면상에 나일론선을 체결함에 따른 취약한 구속력으로 인해 태양전지판 면적이 증가함에 따라 발사하중에 대한 구조 건전성 확보에 한계가 존재한다. 본 연구에서는 전술한 종래 분리장치의 한계점 극복을 위해 Ball & Socket 접속부가 반영된 별도의 타원형 브라켓을 적용하여 높은 구속력, 전개 및 평면 방향 동시구속 및 체결작업의 용이성 등의 장점을 갖는 6U 큐브위성용 태양전지판 구속분리장치를 제안하였다. 상기 구속분리장치의 설계 방향성 파악을 위해 큐브위성용 태양전지판 조립체에 대한 발사하중을 고려한 구조해석을 실시하였다. 또한, 상이한 온도조건에서의 나일론선 두께 및 체결횟수에 따른 기능시험을 수행하여 제안된 구속분리장치의 유효성을 검증하였다.
나일론 6은 우수한 내마모성 및 내약품성의 장점을 가지고 있으나 내열성 및 저온 내충격성이 취약하여 타이어 코드와 같은 산업용 소재로 도입할 경우 많은 문제점이 있다 따라서 이러한 문제점을 개선시키려는 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 중에서도 나일론 6의 내충격성을 향상시키기 위한 방법으로 나일론 매트릭스 내에 고무상의 물성을 갖는 고분자를 분산상으로 도입한 연구[1]가 있으며, 최근에는 고무상의 물성을 갖는 고분자 대신에 나일론의 분자 구조와 유사한 열가소성 탄성체를 도입한 연구가 있다. (중략)
일반적으로 큐브위성용 전개형 태양전지판을 수납 및 전개시키기 위해 사용되는 구속분리장치는 비폭발식 나일론선 절단방식이 적용된다. 그러나 상기 방식은 태양전지판 수납 상태에서 큐브위성의 배터리 충전, PCB 및 탑재체의 전기적 점검 및 시험 등을 위한 접근 포트 연결 시 분리장치의 구속해제 및 재채결 작업이 반복적으로 요구된다. 따라서, 기존의 구속분리장치는 위성체 내부 접근을 위해서는 작업자의 번거로움 및 일관된 나일론선 체결작업 공정 유지의 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 나일론 선 절단 없이 구속 핀 분리만으로 자유롭게 태양전지판 전개 및 수납이 가능한 Pin-puller형 태양전지판 구속분리장치를 제안하였으며, 기능 및 성능검증을 위한 분리장치의 전개시험 및 최대 분리하중 측정 시험을 통해 분리장치 설계의 유효성을 입증하였다.
1939년 미국에서 첫 선을 보인 나일론이 선풍적인 인기를 끌면서 일본의 대미 실크 수출이 큰 타격을 입게 되었다. 이에 따라 태평양전쟁을 일으킨 일본은 전쟁비용조달에 어려움을 겪게 되었고 대미감정이 더욱 악화됐다. 언론에서는 나일론이란 이름이 일본을 조소하기 위해 만든 것이라고 보도 했다.
큐브위성용 태양전지판 분리장치는 열선 또는 저항소자의 발열로 나일론선을 절단하여 구조물의 구속을 해제하는 나일론선 절단방식 구속분리장치가 주로 적용되고 있다. 일반적으로 태양전지판 조립체의 발사하중을 고려한 구조해석을 수행하여 구속분리장치의 설계가 이루어지고 있으나, 발사 이후 궤도 열환경에 대한 구속분리장치의 열적 검토 및 분석사례는 전무한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 현재 개발중인 큐브위성 STEP Cube Lab-II에 적용되는 나일론선 절단 기반 구속분리장치의 열적 안정성 평가를 수행하고자 한다. 위성이 POD (Picosatellite Orbital Deployer)에서 사출되고 태양전지판이 전개되기까지의 분리장치 온도 분포를 검토하여 분리장치의 허용온도 범위 내에서 안정적인 구속 분리가 될 수 있도록 분리장치에 대한 궤도 열해석을 수행하였다. 또한, 열해석 결과를 기반으로 열진공시험을 수행하여 분리장치의 설계를 검증하였다.
나일론 6은 유연한 분자사슬로 구성된 고분자이지만 분자간에 많은 수소결합을 형성 하고 있기 때문에 비교적 높은 용융온도를 가지고 있으나 연신성이 좋지 않고 고탄성의 섬유를 얻기가 어려우며 상온 및 저온에서의 내충격성도 취약하다고 알려져 있다[1]. 나일론 6의 이러한 단점은 각종 산업용소재로 이용할 경우 많은 문제점을 유발하게 되어 이를 극복하기 위한 연구들이 시도되고 있다. 그중 나일론 6에 액체암모니아나 요드 등을 이용하여 가소화 하거나 용제를 사용함으로써 해결하고자 하는 연구들이 진행되어 왔었다[2,3]. (중략)
대표적인 합성섬유인 나일론은 강도, 탄성 및 내마모성이 우수하여 상업용으로 개발된 후 현재까지 지속적으로 발전하여 왔다. 또한 염색가공성이 우수하고 내약품성이 큰 장점을 가지고 있어 의류용 및 산업용 분야에서의 수요가 증대되어 1950년대 이후 생산량의 꾸준한 증가를 보이고 있다. 나일론 섬유의 염색에 있어 산성염료, 함금속염료 및 분산염료가 널리 이용되고 있으나 염색공정의 편리성, 색상 및 섬유-염료간의 염착결합력 관점에서 산성염료를 이용하여 나일론 섬유를 염색하는 것이 일반적 염색공정으로 채택되고 있다. (중략)
생물공학에의 투과증발공정의 응용은 성장 중에 있다. 2단계 투과증발공정이 에탄올 발효의 분리공정에 적용되어질 수 있다. 본 논문에서는 물-에탄올의 조성이 50:50wt.%가 되는 두번째 투과분리공정을 나일론 4와 폴리비닐알코올 및 폴리아크릴산을 포함하는 나일론 4블렌드 막을 이용하여 조사하였다. 나일론 4막은 25, 30, $35^{\circ}C$에서 에탄올의 조성 변화에 따라 실험이 수행되어졌다. 나일론 4막은 물-에탄올 조성이 50 : 50wt.%에 대해 선택도 4.18 그리고 투과도 $0.69kg/m^2hr$을 얻은 반면에 5Mrad의 감마선에 의해 가교된 나일론 4-PVA 블렌드 막은 선택도 10.56, 투과도 $0.55kg/m^2hr$을 얻었다. 또한 나일론 4 막은 물-에탄올 혼합물의 공비점에서 호모폴리머 중 27.8의 높은 선택도를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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