• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.468-468
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• 2014

우리나라는 미국, EU, 러시아, 중국, 인도 등 다국간 협력 사업인 국제핵융합실험로(ITER) 사업에 참여하고 있으며, 블랑켓 일차벽 및 시험용 블랑켓 모듈(Test Blanket Module, TBM) 제작기술 개발에 필요한 고열부하 검증시험을 국내에서 자체적으로 실시하기 위한 고열부하시험 시설을 구축하였다. 한국원자력연구원에 설치된 고열부하시험 시설의 주요 사양은 다음과 같다. 열원으로는 전자빔을 사용하며, 빔출력은 최대 300 kW이고, 최대 출력밀도는 $10GW/m^2$이다. 전자빔의 최대 가속전압은 60 kV이고, 최대 조사 면적은 설계상 $70cm{\times}50cm$이다. 고열부하 장비는 핵융합환경과 유사한 고열부하를 시험대상물에 인가하여 접합 및 냉각 성능을 평가하는 장비이며, ITER 블랑켓 및 TBM 일차벽의 경우 약 $0.5MW/m^2$, 가속실험 혹은 사고 시 순간 시나리오 해석을 위해서 $5MW/m^2$까지 고려되기도 한다. ITER 블랑켓 일차벽 제작기술 개발 및 검증(2004~2011)에서는 외국장비(러시아 TSEFEY, 일본 JEBIS, 독일 JUDITH)를 활용하였으나, 고비용 문제와 장비 이용 시간의 제한에 따라 사용이 어려워, 국내에서는 KoHLT-1, 2 장비를 자체 구축하여 활용하여 왔다. 현재는 높은 열부하 인가조건, 약 $5MW/m^2$을 달성하기 위해서 전자빔을 이용한 고열부하시험 장치를 마련하였으며, ITER 블랑켓 일차벽 Semi-Prototype 검증시험, TBM, KSTAR 디버터 실험 등 핵융합로 일차벽 개발에 활용하고 있다. 전자빔, 전원 및 진공 chamber 등 전체 고열부하 시험장치를 구축하여 ITER 장치를 포함해서 토카막 디버터 등 핵융합 플라즈마 대면부품 (Plasma Facing Components, PFC) 재료 개발과 국방, 항공우주 분야의 열유속 게이지 측정법 향상 연구, 로켓 추진 엔진 연소실의 열유속 모니터링 연구, 항공기 프로펠러 연구 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2007.08a
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• pp.127-127
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• 2007

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.9
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• pp.916-922
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• 2009

Because thermal design of satellite carrying out mission in space is performed by thermal analysis result using thermal mathematical model, accuracy of thermal mathematical model is important and it can be improved by model correlation. Correlation steps of satellite thermal math model are composed of modeling of satellite configuration placed in thermal vacuum chamber, verification of correspondence between thermal math model and real satellite configuration, and adjustment of modeling parameters from major part to minor part etc. In this study, correlation success criteria was established and correlation for satellite thermal math model was performed using result of thermal vacuum test of satellite structure-thermal model to meet the success criteria. The overall results satisfied the criteria and this correlated thermal model was applied for detailed thermal design of satellite.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.66-66
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• 2003

우주 공간이라는 극한 상황에서 운용되는 인공위성을 개발하기 위해서는 실제 제작 공간인 지상에서 가능한 모든 우주 공간에서의 위험을 예측하여 원하지 않는 재난을 방지할 수 있는 설계를 수행함이 요망된다. 위성의 기동 및 자세 제어에 사용되는 하이 드라진 추진시스템의 경우 예상되는 가장 큰 재난은 추진제의 동결로 인한 추진시스템의 작동 불능이다. 본 연구에서는 추진시스템의 안정적 작동을 위해 요구되는 추진제의 동결 방지를 위해 사용되는 히터 사양을 결정하며 이를 위해 위성 추진시스템의 열ㆍ수학적 모델을 개발한다. 개발된 열ㆍ수학적 모델의 타당성을 검증하기 위해 수치적으로 계산된 결과를 열진공 시험의 결과와 비교 연구한다 이론적 해석 모델과 열진공 시험조건 사이의 다소의 불일치성에도 불구하고 두 결과는 정성적으로 잘 부합된다. 따라서 본 연구를 통해 위성 추진시스템의 히터가 적절히 설계되었으며 개발된 열ㆍ수학적 모델은 인공위성 추진시스템의 주요한 설계 수단으로 사용될 수 있음을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2005.02a
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• pp.65-65
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• 2005

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.5
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• pp.407-415
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• 2021

The performance of satellite parts must be verified under the space orbit environment before the launch. This paper develops a model formula considering the thermal environment such as conduction, radiation, heat loss and internal heating between satellite parts and a small thermal vacuum chamber for thermal vacuum tests. System identification is carried out using test data from 20 recent thermal vacuum tests conducted by the Korea Aerospace Research Institute. It is verified that the model formula and the identification results are valid, except when the heating of the functional test of the test specimen is not constant.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.456.2-456.2
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• 2014

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 화합물은 태양광을 흡수하기에 가장 이상적인 약 1.04 eV의 에너지 금지대 폭과 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온 공정에도 매우 안정하여 열 경화현상을 거의 보이지 않으므로 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%의 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 IEC-61646 규격을 이용하여 고온고습 시험 ($85^{\circ}C$/85% RH, 1000 h) 과 열충격 시험 ($-40^{\circ}C/140^{\circ}C$, 1000 cycles) 이 수행되었고, 두 종류의 가속 스트레스 시험 후에 모듈의 성능 저하에 영향을 미치는 요인들이 연구되었다. 또한, 모듈의 효율 저하의 원인을 규명하기 위해 투명전극 Al-doped ZnO (AZO)와 광흡수층 CIGS를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO층과 CIGS층의 전기적 특성 분석, 결장상 분석 및 XPS 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.102-102
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• 2011

인공위성이 임무를 수행하는 우주환경은 지상 환경과 달리 고진공 및 극저온의 극한환경으로 지상에서는 제대로 작동하는 것으로 관찰되더라도 우주환경에서는 예상하지 못한 기능장애를 일으켜 위성의 성능에 치명적인 영향을 미치기도 한다. 이에 10-5 torr 이하의 고진공과 -180$^{\circ}C$ 이하의 극저온 환경을지상에서 모사하여 위성체의 안정성 및 신뢰성을 시험한다. 시험에는 열진공챔버라고 불리는 우주환경모사기가 사용이 되며, 기본적으로 챔버 내부 진공형성이 중요하다. 우주환경의 모사를 위해 먼저 저진공펌프로 10-2 Torr 의 저진공을 형성한 후 Turbo-molecular pump 및 Cryopump를 이용하여 10-5 Torr 이하의 고진공을 형성하게 된다. 본 논문에서는 기존 우주환경모사기에 부착된 oil type rotary pump 및 구형 turbo-molecular pump의 교체 과정을 기술한다. 특히, 저진공펌프의 경우는 챔버 내부로의 oil 역류로 인한 오염 문제를 방지하기 위하여 dry type의 펌프가 설치되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.121.1-121.1
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• 2013

인공위성 및 우주발사체가 해당 궤도 및 고도에서 정상적으로 기능을 수행할 수 있는지 확인하기 위해 진공챔버 내부에 시험 대상을 설치하고 내부 압력을 낮추어 해당 궤도와 고도를 모사하게 된다. 반복적인 진공 시험을 수행하다 보면, 진공 챔버 내에 인지하지 못한 수분이 잔류하는 경우가 발생하는데, 이 때의 챔버 내부 압력 변화는 수분이 존재하지 않는 경우와는 매우 다른 양상을 보인다. 본 연구에서는 진공챔버 내부에 수분이 존재하는 경우를 모사하여, 포화증기압에서 액체의 잠열 이상으로 외부로부터 열을 받는 구간과 그렇지 못한 경우에 대한 현상을 살펴보고 이에 따른 챔버 내부 압력 변화에 대해 고찰하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.11
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• pp.95-105
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• 2005

The HAUSAT-2 nanosatellite which is scheduled to launch in 2008 is being developed by SSRL(Space System Research Lab.). The HAUSAT-2 STM(Structural-Thermal Model) was developed as the first system model to verify structural and thermal design margin. The qualification level vibration and thermal tests have been conducted on STM. This paper addresses the comparison of structural analysis and test results of HAUSAT-2 STM. It was shown that the natural frequency of HAUSAT-2 STM satisfies the stiffness requirements without structural damage in the random vibration test. The assembly and integration validity were also checked out through STM.