• Title/Summary/Keyword: 미소중력

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미소중력하에서의 재료의 응고현상-연구동향과 분석 (The Solidification Phenomena of Materials under Microgravity-Review)

  • 김신우
    • 한국재료학회지
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    • 제6권7호
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    • pp.752-758
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    • 1996
  • 지상에서 금속제품의 제조시 필수적으로 일어나는 응고과정은 중력에 기인한 액상분리, 부력, 침전 및 대류등으로 균일하지 못한 응고조직을 보여준다. 그래서 최근의 우주비행선의 비행으로 가능하게 된 긴 시간의 미소중력 환경을 이용하여 균일하고 향상된 재료를 만들기 위하여 수행된 많은 실험들 중에서 공정, 수지상, 편정합금들의 응고와 관련된 미소중력하의 결과들을 분석하였다. 또한 지상에서 중력에 기인한 대류를 극소화시켜 균일한 응고조직을 보여준 새로운 응고방법을 조사하고 향후 미소중력하의 실험의 방향을 제시하였다.

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NASA의 우주 연구 프로그램에 따른 미소 중력하에서의 연소 특성 및 화재 안전 연구 개괄 (Survey on a Research for Fire Safety in Space with the Understanding of Combustion Characteristics in Microgravity based on NASA's Space Research Program)

  • 손채훈;손영진
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.65-72
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    • 2007
  • 화재는 인류가 우주 여행을 하거나 우주에서 체류하고자 할 경우, 특히 조심해서 신경을 써야 할 부분이다. 지구상에서와는 달리, 우주에서는 화재를 피하여 외부로 도망을 칠 수도 없고, 진화를 위해 소방서에 도움을 요청할 수도 없다. 따라서 최선책은 화재를 미연에 방지하는 것이 될 것이다. 그러나, 우주에서는 화재가 발생하였을 때, 그 화염의 행태가 지구상에서와는 다른 양상을 띄게 된다. 그 이유는, 지구상에 있는 모든 물질에 작용하는 중력이 우주에서는 없거나 작기 때문이다. 본 논문에서는 미소 중력하에서의 화염의 행태에 대하여 중요한 부분의 연구 결과를 소개하고, 이에 근거하여 유인 우주 탐사선과 우주 정거장 등에서 화염을 방지, 감지, 진화하는 연구에 대하여 미국 NASA의 FPDS 프로그램을 바탕으로 하여 소개하였다.

미소중력하의 기액이상류의 유동양식 (Flow Patterns of Gas-Liquid Two-phase Flow under Microgravity)

  • 최부홍
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.460-465
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    • 2003
  • Microgravity experiments were conducted to determine the effect of liquid and gas superficial velocities on flow behaviors. Flow behaviors observed under microgravity conditions can be classified into five flow patterns: bubble. Taylor bubble, slug, semi-annular and annular flows. Transition boundary between four flow patterns could be determined by drift-flux model. It was also found that the effect of gravity and pipe inclination on flow pattern transition was not significant in the inertia dominant region.

분위기 가스 변화에 의한 폴리스틸렌 구의 미소중력 연소특성 (Microgravity Combustion Characteristics of Polystyrene Spheres with Various Ambient Gases)

  • 최병철;이토켄이치;후지타오사무
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권11호
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    • pp.1509-1517
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    • 2001
  • An experimental and numerical analysis were conducted to investigate the transient temperature distribution and flame propagation characteristics over an inline polystyrene spheres under microgravity. From the experimental, a self-ignition temperature of polystyrene bead was 872 K under gravity. Flame spread rates were 4.7-5.1 mm/s with ambient gas N$_2$and 2.3-2.5 mm/s with ambient gas CO$_2$, respectively. Flame radius diameters were 17 mm with ambient gas N$_2$and 9.6 mm with ambient gas CO$_2$, respectively. These results suggest that the flame propagation speed could be affected in the Diesel engine and the boiler combustor by EGR. In terms of the flame spread rate and the transient temperature profile, numerical results have the qualitative agreement with the experiment.

지상 및 미소중력 환경에서 물리적 승화법 공정에 미치는 불순물의 영향 분석: 염화제일수은에 대한 응용성 (Numerical Analysis for Impurity Effects on Diffusive-convection Flow Fields by Physical Vapor Transport under Terrestrial and Microgravity Conditions: Applications to Mercurous Chloride)

  • 김극태;권무현
    • 공업화학
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    • 제27권3호
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    • pp.335-341
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지상 및 미소중력환경하에서 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류유동에 미치는 불순물의 영향을 이론적으로 $Hg_2Cl_2-I_2$ 시스템에 적용하여 규명하는 것이다. 이론적 해석은 증기상에서 확산-대류 흐름, 열 및 물질전달을 속도 벡터 흐름, 유선, 온도, 농도 분포를 통하여 제시된다. 결정 영역에서의 전체 몰플럭스는 중력가속도와 성분 $I_2$, 불순물에 상당히 민감하게 반응한다. 성분 $I_2$을 증가시켰을 때, 농도 대류효과는 확산-대류 유동흐름을 안정화시키는 경향이 있다. 지상중력가속도의 0.001환경에서는 유동흐름은 1차원포물선의 흐름 구조를 나타내며, 확산지배형태를 보여주고 있다. $10^{-3}$지상중력가속도 이하에서는 대류 영향은 무시할 수 있다.

미소중력 환경내의 벽면 근방 확산 화염 특성에 관한 수치 해석 (Numerical Simulation on Characteristics of Laminar Diffusion Flame Placed Near Wall in Microgravity Environment)

  • 최재혁;후지타 오사무
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권1호
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    • pp.140-149
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    • 2006
  • Characteristics of a laminar diffusion flame placed near wall in microgravity have been numerically analyzed in a two-dimension. The fuel for the flame is $C_2H_4$. The flame is initiated by imposing a high temperature ignition source. The flow field, temperature field, and flame shape in microgravity diffusion flame are detailed. Especially, effects of surrounding air velocity and fuel injection velocity on the microgravity diffusion flame have been discussed accounting for standoff distance. And, the effect of curvature rate has been also studied. The results showed that velocities in a diffusion flame were overshoot because of volumetric expansion and distribution of temperature showed regularity by free-buoyancy This means that the diffusion flame in microgravity is very stable, while the flame in normal gravity is not regular and unstable due to buoyancy. Standoff distance decreases with increase in surrounding air velocity and with decrease in fuel injection velocity. With increasing curvature rate, the position of reaction rate moves away the wall.

스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)에 있어서 유사미소중력, 진동 및 저온처리에 의한 항산화 활성 변화 (Changes of Antioxidant Enzymes in Stevia Plants under Clinorotation, Shaking, and Low Temperature Stresses)

  • 최용상;정문웅;소웅영;한경식;여읍동
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.343-350
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    • 2011
  • 유사미소중력, 진동 그리고 저온과 같은 물리적 스트래스하에서 4일간 자란 약용식물인 스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)는 대조구에 비해 3.6%, 21% 그리고 8.7%의 생체 중량의 감소를 보였다. 합성 항산화물질인 AA(ascorbic acid)와 BHA(beta-hydroxyacetic acid)는 비교적 약한 22%와 27%의 항산화 활성을 보였다. 유사미소중력하에서 스테비아의 DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl hydrazal)의 음이온 소거효과는 대조구보다 지속적으로 더 높게 나타났으나, 진동과 저온처리의 처리효과는 급히 증가했다가 진동의 경우는 6시간 후에 감소되고 저온처리의 경우는 24시간 후에 대조구 수준으로 감소되었다. 유사미소중력하에서 SOD활성은 대조구에 비해 147%, 진동과 저온처리는 각각 121%와 125%로 증가를 보였다. 이상의 결과로부터 유사미소중력스트레스는 다른 스트레스보다 스테비아의 항산화 활성에 더 효과적인 영향을 미치는 것이 분명해졌다.

미소중력환경을 이용한 벽면근방 확산화염내 매연부착거동의 원위치 관찰 (In-situ Observation of Soot Deposition Behavior in a Diffusion Flame along Solid Wall by using Microgravity Environment)

  • 최재혁;후지타 오사무
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권8호
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    • pp.907-914
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    • 2005
  • Experiments at the Japan Microgravity Center (JAMIC) have investigated the interaction between diffusion flames and solid surfaces Placed neat flames The fuel for the flames was $C_{2} H_{4}$ The surrounding oxygen concentration was 35$\%$ with surrounding air temperatures of $T_{a}$ : 300K. Especially, the effect of wall temperature on soot deposition from a diffusion flame Placed near the wall has been studied by utilizing microgravity environment, which can attain very stable flame along the wall. Cylindrical burner with fuel injection was adopted to obtain two dimensional soot distributions by laser extinction method. In the experiment two different wall temperatures. $T_{w}$=300, 800 K, were selected as test conditions The results showed that the soot distribution between flame and burner wall was strong1y affected by the wall temperature and soot deposition increases with decrease in wall temperature. The comparison among the values lot two different wall temperatures suggests that the change in thermophoretic effect is the most dominant factor to give the change in soot deposition characteristics.

미소중력환경하에서의 확산화염내 매연입자의 벽면부착 관찰 (Soot Deposition Process in a Diffusion Flame to the Wall under Microgravity)

  • 최재혁;후지타오사무;윤석훈
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.87-92
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    • 2005
  • Experiments at the Japan Microgravity Center(JAMIC) have investigated the interaction between diffusion flames and solid surfaces placed near flames. The fuel for the flames was $C_2H_4$. The surrounding oxygen concentration was 35% with temperatures of $T_a$=300. Especially, the effect of wall temperature on soot deposition from a diffusion flame placed near the wall has been studied by utilizing microgravity environment, which can attain very stable flame along the wall. Cylindrical burner with fuel injection was adopted to obtain two dimensional soot distributions by laser extinction method. In the experiment two different wall temperatures, $T_w$=300,800K, were selected as test conditions. The results showed that the soot distribution between flame and burner wall was strongly affected by the wall temperature and soot deposition increases with decrease in wall temperature. The comparison among the values for two different wall temperatures suggested that the change in thermophoretic effect is the most dominant factor to give the change in soot deposition characteristics.

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