• 제목/요약/키워드: 복사냉각

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케로신을 연료로 하는 10톤급 액체로켓엔진의 냉각 기구에 관한 연구 (A Study on the Cooling Mechanism in Liquid Rocket Engine of 10tf-thrust Level using Kerosene as a Fuel)

  • 한풍규;조원국;조용호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.83-88
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    • 2003
  • 케로신과 액체 산소를 추진제로 하며, 10톤을 설계 추력으로 하는 우주 발사체의 2단용 액 체로켓엔진의 재생 냉각 특성 에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 또한 보조적인 냉각 방법으로서 노즐 확장부에는 대기로의 복사 방열에 의한 냉각을 적용하였다. 본 연구를 통해, 케로신을 연료로 하는 10톤 추력의 2단용 액체로켓 엔진에서 재생 냉각과 복사 냉각에 의한 냉각 기구만으로는 냉각 방법으로 적합하지는 않다는 것을 확인하였다. 따라서 새로운 냉각 방법으로서 막냉각 기법이 도입되었으며, 액체로켓엔진의 열적 불안정성을 제거하는데 효과적인 냉각방법임을 알 수 있었다.

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케로신과 액체산소를 추진제로 하는 10톤급 액체로켓엔진의 재생냉각 특성 평가 (Evaluation on the Regenerative Cooling Characteristics in Liquid Rocket Engine of 10tf-thrust using Kerosene and Liquid Oxygen as a Propellant)

  • 한풍규;조원국;조용호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.111-117
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    • 2004
  • 케로신과 액체산소를 추진제로 하며, 10톤을 설계 추력으로 하는 우주 발사체의 2단용 액체로켓엔진의 재생 냉각 특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 또한 보조적인 냉각 방법으로서 노즐 확장부에는 대기로의 복사 방열에 의한 냉각을 적용하였다. 본 연구를 통해, 케로신을 연료로 하는 10톤 추력의 2단용 액체로켓엔진에서 재생냉각과 복사 냉각에 의한 냉각 기구만으로는 소재의 열 및 열구조적인 불안정성과 냉각채널에서의 과다한 압력강하에 의해 적합하지 않다는 것을 확인하였다.

막냉각을 고려할 때 로켓엔진 연소실 벽면 온도변화에 대한 비정상 열해석 (Transient Thermal Analysis on Wall Temperature Change of Rocket Engine Combustion Chamber Considering Film-Cooling)

  • 하성업;이선미;문일윤;이수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.37-46
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    • 2012
  • 로켓엔진 연소실에서 막냉각을 고려한 열전달 해석을 위한 모델을 수립하였다. 연소실 내에서의 대류, 복사, 막냉각 효과는 로켓엔진을 위한 경험식을 사용하였으며, 벽 외부는 일반적인 대류, 복사 식을 적용하였다. 또한 벽 내부는 유한체적의 격자를 구성하여 시간전진법에 의해 비정상 열해석을 수행하였다. 연소압 50 기압의 액체산소/케로신 엔진을 예로 해석하였으며, 이 경우 4% 유량의 막냉각까지는 벽온도를 낮추는데 크게 기여하였으나, 그 이상의 공급은 막냉각 유량에 비해 효과가 미비함을 확인하였다.

MIRIS 우주관측 카메라 Noise Test

  • 박영식;이대희;문봉곤;정웅섭;이창희;박성준;이덕행;표정현;남욱원;박장현;이승우;;한원용
    • 천문학회보
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    • 제36권2호
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    • pp.126.2-126.2
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    • 2011
  • MIRIS(Multipurpose InfraRed Imaging System)는 과학기술위성 3호의 주 탑재체이며 2012년 하반기 발사예정이다. MIRIS 우주관측 카메라는 0.9-2.0 ${\mu}m$ 영역에서 3.67 deg. x 3.67 deg. FOV로 우리 은하평면 survey 관측과 우주배경복사(CIB) 관측을 수행할 것이다. 현재 MIRIS는 비행모델 개발 마무리 단계에 있으며, 검교정 시험, 열-진공 시험, 진동 시험 등을 수행하고 나면 2011년 말 위성 본체와의 조립을 진행할 것이다. 망원경이 복사냉각(Passive Cooling)을 통해 200K 이하로 냉각되면, dewar에 설치된 소형 냉각기를 가동하여 적외선 센서를 90K 정도로 냉각한다. MIRIS 우주관측카메라에는 PICNIC($256{\times}256$ pixel) 센서를 사용하였고, 상온과 냉각된 상태에서의 노이즈 특성을 측정하였다. PICNIC 센서와 dewar내부를 냉각하기 위해 RICOR사의 K-508 micro stirling cooler를 사용하는데, cooler가 동작하면서 전자부에 영향을 주어 주된 잡음으로 나타남을 확인하였다. Cooler에서 발생하는 잡음을 최소화 하기위해 fanout B/D와 LVPS 부분을 개선하였으며, 본 발표에서는 잡음 측정 결과에 대해 논의 하고자 한다.

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액체금속로 피동 원자로용기냉각계통의 특성 분석

  • 위명환;심윤섭
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.374-378
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    • 1996
  • 피동 원자로용기 냉각계통은 원자로 용기를 둘러싸고 있는 격납공기 외부가 공기에 자연순환에 의해 냉각하는 방식으로 공기 흐름 구동력은 원자로용기의 외부 유로의 공기와 주변 대기와의 밀도 차이에 의하여 피동적으로 형성됨에 따라 높은 작동 신뢰성이 보장된 개념으로서 본 연구에서는 공기입구 위치에 따른 영향 및 격납용기와 유로 벽면간의 복사 효과 까지를 고려 할 수 있도록 해석 모형을 개선 시키고 개선된 모형을 이용하여 계통을 구성하는 설계인자들이 계통의 성능 및 크기에 미치는 영향등을 분석하였다. 이러한 분석을 통하여 공기의 입구 위치가 계통의 열제거용량에 미치는 영향, 상향공기 유로에서의 복사 열전달 고려 유무가 해석 결과에 미치는 영향 그리고 설계인자와 계통 성능간의 상관성을 밝혔다.

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산지 경사면의 야간 대기 냉각 특성 (Characteristics of Nocturnal Atmospheric Cooling on a Mountain Slope)

  • 황규홍;이정택;허승오;심교문
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2001년도 춘계 학술발표논문집
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    • pp.68-71
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    • 2001
  • 밝고 바람이 없는 저녁, 지표근처의 냉각은 많고 일출 전후에 최저기온이 나타난다(Nishiyama, 1985). 그리고 기온은 지표근처에서 가장 낮고 고도가 높아질수록 높아진다. 이러한 상태를 지표역전(surface inversion) 또는 지면역전(ground inversion)이라 한다. 지표 역전층은 지표근처에 강한 복사냉각(radiative cooling)에 의해 형성되고, 다른 하나는 차가운 공기의 drainage에 의해 이류(advection) 되어 지표근처에 축적된다.(중략)

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MIRIS 우주관측 카메라 비행모델 Passive Cooling Test

  • 박영식;문봉곤;차상목;이덕행;이대희;한원용;정웅섭;이창희;박성준;남욱원;가능현;박장현;이승우
    • 천문학회보
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    • 제35권2호
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2010
  • MIRIS(Multipurpose InfraRed Imaging System)는 과학기술위성 3호의 주 탑재체로서 2011년 발사예정인 다목적 적외선 카메라 시스템이다. MIRIS는 우주관측 카메라와 지구관측 카메라로 구성되어 있으며, 우주관측 카메라는 $0.9-2.0{\mu}m$ 영역에서 3.67 deg. x 3.67 deg. FOV로 우리 은하평면 survey 관측과 우주배경복사(CIB) 관측을 수행할 것이다. 현재 MIRIS는 비행모델 개발 마무리 단계에 있으며, 검교정 시험, 열-진공 시험, 진동 시험 등을 수행하고 나면 2010년 말 위성 본체와의 조립을 진행할 것이다. 우주관측 카메라는 궤도상에서 태양, 지구의 적외선 복사와 망원경과 검출기 주변에서 발생하는 열잡음을 줄이기 위해 냉각이 필요하며, 제한된 위성의 무게와 부피, 전력등의 요구조건들 때문에 망원경 및 구조체의 복사냉각(Passive Cooling) 방법을 선택하였다. Passive cooling으로 우주관측 카메라의 망원경이 200K 이하로 냉각되면, dewar에 설치된 소형 냉각기를 가동하여 적외선 센서를 80K로 냉각한다. 위성체 내벽과 우주관측카메라의 각 구조체들 사이의 복사를 차단하기위해 30층의 MLI를 적용 하였고, 각 구조체들간의 열전도를 최소화하기위해 GFRP supporter를 적용하였다. 이 실험은 천문(연)에서 자체 제작한 열-진공 챔버를 활용하여 진행하였으며, 이미 인증모델에 대한 passive cooling 실험을 두 차례 실시하였고, 그 실험 결과를 반영하여 최종 비행모델에 대한 실험을 수행하였으며, 그 실험 결과에 대해 논의 하고자 한다.

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대구와 추풍령의 도시화에 따른 야간냉각율 비교 연구

  • 박명희;김해동;이부용
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.113-120
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    • 2007
  • 대구와 추풍령이 겨울철(2005년 12월${\sim}$2006년 2월)과 여름철(2006년 6월${\sim}$8월) 시간대별 일 최고기온, 일 최저기온, 일 평균기온과 풍속자료를 사용하였다. 추풍력은 대구에 인접해 있으면서 도시화의 영향을 상대적으로 매우 적게 받은 지역이다. 대상일은 대구와 추풍령의 겨울철과 여름철을 대상으로 일 최고기온과 다음날의 일 최저기온간의 차이가 $10^{\circ}C$이상인 날을 선정하고, 그 중에서 운량이 30%이하인 맑은 날을 선정하였다. 그리고 선정일을 대상으로 도심과 교외지역 야간(익일 18시${\sim}$다음날 06시까지)의 기온 냉각율을 조사한 결과는 다음과 같다. 기온하강은 두 지점 모두 풍속의 영향을 받음을 알 수 있었고, 또한 도시구조물이 많은 대구(도심)의 경우는 풍속이 강하더라도 건물에 의한 축열과 복사냉각의 억제에 기인하는 것으로 판단된다. 00시까지는 풍속과 냉각율이 비례하며 현열수송으로 냉각되고, 그 이후부터 일출까지는 풍속과 냉각율이 반비례하여 현열수송에 의한 가열의 경향을 확인할 수 있었다.

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수소 배기용 저온 흡착(Cryo-Sorption) 펌프의 열설계

  • 조용섭;최병호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.45-45
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    • 1999
  • 한국원자력연구소에서 개발중인 KSTAR 중성입자입사 (NBI) 가열장치의 이온원을 시험하기 위한 진공 챔버 (높이 1.2m, 폭 1.2m, 길이 2.4m)의 수소 배기는 저온 흡착 펌프를 제작하여 이용할 계획이다. 흡착제는 활성탄으로 하고, 흡착제의 냉각은 20K 12W Cold Head를 이용한다. 이 흡착제가 부착된 무산소동판을 액체 질소로 냉각된 Chevron Baffle로 열차폐한다. 이 흡착제가 수소를 배기하기 위해서는 15K 이하로 냉각이 되어야 하므로, 이에 대한 열설계가 중요하다. 흡착판에 가해지는 열부하를 평가하고, 이 열부하에서 흡착판 온도가 15K 이하가 되도록 열설계를 수행하였다. 열부하 중 가장 큰 것은 Ghevron을 통해 들어오는 복사열로, Chevron의 복사율 및 난반사도에 따라 MOnte Calro 법 전산코드를 작성하여 복사열을 계산하였다. 크기 500mm x 400mm인 흡착판에 대한 시험 결과를 바탕으로 열설계에 대한 타당성 검증 및 크기 800mm x 1400mm인 흡착판에 대해 열설계 내용에 대해 발표한다.

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수소 배기용 저온 흡착 (Cryo-Sorption) 펌프의 열설계

  • 조용섭;최병호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.127-127
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    • 1999
  • 한국원자력연구소에서 개발중인 KSTAR 중성입자입사(NBI) 가열장치의 이온원을 시험하기 위한 진공챔버(높이 1.2m, 폭 1.2m, 길이 2.4m)의 수소 배기는 저온 흡착펌프를 제작하여 이용할 계획이다. 흡착제는 활성탄으로 하고, 흡착제의 냉각은 20K 12W Cold Head를 이용한다. 이 흡착제가 부착된 무산소동판을 액체 질소로 냉각된 Chevron Baffle로 열차폐한다. 이 흡착제가 수소를 배기하기 위해서는 15K 이하로 냉각이 되어야 하므로, 이에 대한 열설계가 중요하다. 흡착판에 가해지는 열부하를 평가하고, 이 열부하에서 흡착판 온도가 15K 이하가 되도록 열설계를 수행하였다. 열부하 중 가장 큰 것은 Chevron을 통해 들어오는 복사열로 Chevron의 복사율 및 난반사도에 따라 Monter Carlo법 전산 코드를 작성하여 복사열을 계산하였다. 크기 500mmx400mm인 흡착판에 대한 시험 결과를 바탕으로 열설계에 대한 타당성 검증 및 크기 800mmx1400mm인 흡착판에 대해 열설계 내용에 대해 발표한다.

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