• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.103.2-103.2
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• 2013

위성체는 우주공간의 고진공 상태와 태양 복사열에 의한 고온 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 인해 주요 부품의 기능장애가 초래되므로 발사전 지상에서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 우수한 성능의 위성체 부품의 검증을 위해서 열환경 시험 요구에 따라 균일한 복사열이 매우 중요하나, 시험 조건을 비롯하여 여러 원인으로 인하여 열전달의 불균일성이 발생하게 된다. 이로 인해 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 시험 조건에 의한 열전달량을 고려하여 적절한 히터파워를 선정하고 챔버 내에 적절한 방열판과 챔버 슈라우드의 열교환이 간섭이 없도록 장비를 운용해야 한다. 본 연구에서는 상용프로그램인 FLUENT를 이용하여 열진공 챔버 내부 벽면의 불균일한 복사열에 따른 비정상 열전달 특성에 대하여 수치해석을 수행한 뒤 시편의 온도 분포 및 열전달 특성에 대해 비교분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.120.1-120.1
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• 2013

우주 궤도환경은 $10^{-5}$ torr 이하의 고진공 및 $100^{\circ}C$의 고온과 $150^{\circ}C$이하의 극저온 환경으로 특징지어지며, 위성체 및 위성체 부품은 이와 같은 우주 궤도환경에서의 성능검증이 필수적이다. 지상에서 이와 같은 환경을 모사하기 위해서는 열진공챔버가 사용되며, 열진공 챔버는 진공배기계와 열제어 시스템으로 구성된다. 특히 위성체 또는 위성부품의 열환경을 모사하기 위해 기체 질소를 이용한 폐회로 열제어 시스템이 사용된다. 폐회로 열제어 시스템은 슈라우드, 극저온 블로워, 히터 등으로 구성이 된다. 열제어 시스템의 신뢰성을 높이기 위해서는 핵심 부품인 극저온 블로워의 이중화가 필요하다. 본 논문에서는 위성체 및 위성체 부품의 열진공 시험에 사용되는 열진공 챔버 열제어 시스템의 핵심인 극저온 블로워의 이중화를 위한 기구 설계 및 제어로직 설계 등이 포함되어 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.12
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• pp.90-95
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• 2006

The wall of thermal vacuum chamber which is used for the satellite thermal balance test doesn't absorb satellite's IR emission perfectly and reflects some part of that. It is estimated that small thermal vacuum chamber has relatively larger wall effect than the big one. The small thermal vacuum chamber is required for the small satellite test to reduce the test cost. A quantitative analysis was carried out to investigate the chamber wall effect. As a result, temperature errors caused by chamber wall effect was calculated, and the temperature data acquired in the thermal balance test have been compensated. By defining the optimized area ratio between chamber surface and satellite surface area, the baseline to be able to determine the minimum size of thermal vacuum chamber was established to minimize the wall effect. Also, theoretical analysis about transparent material coating which can reduce the chamber wall effect is conducted.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.69.1-69.1
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• 2015

우주환경은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어지는데, 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터는 계속해서 우주환경에 노출된다. 위성체가 이러한 가혹한 우주환경에 노출될 경우 주요부품에 기능장애가 초래되기도 하며 이는 결국 임무의 실패로 이어지도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 우주환경모사장비라함은 우주환경의 주특징인 고진공상태와 극저온 및 고온 환경을 모사할 수 있는 지상장비를 말하며, 통상 열진공챔버라고 불린다. 한국항공우주연구원에서는 위성의 부품레벨에서부터 대형위성시스템의 열진공시험 수행을 위한 다양한 진공챔버를 보유하고 있으며, 그 직경이 0.7 m인 소형에서부터 직경 9 m, 길이 10 m급의 대형열진공챔버에 이른다. 대형 챔버의 경우 고기능화에 따라 대형화 되어 가는 위성의 국산화 개발을 위하여 순수 국내 기술로 제작된 우주환경모사용 챔버이다. 본 대형열진공챔버의 제작 및 유지 현황에 대해 논의한다.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.32-39
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• 2006

전자 부품의 신뢰성 평가를 위해서 다양한 방법의 시험법이 사용된다. 전자 부품은 반복적인 작동과 휴식에 의한 열피로를 받게 된다. 이에 대한 신뢰성 평가를 위해 오래전부터 다양한 시험 규격이 만들어지고, 그에 따라 열챔버를 이용한 챔버 사이클링 시험이 수행되고 있다. 하지만, 최근에는 이러한 시험 규격들에 대한 문제가 지적되고 있으며, 또한 챔버 사이클링을 이용한 가속 실험의 경우 실제 작동환경을 완벽히 묘사하지 못하며, 가속할 수 있는 정도가 제한되고 있다. 본 연구에서는 파워 사이클링 시험을 묘사하는 시험 방법을 제안하고, 그를 이용하여 BGA 패키지의 솔더 조인트에 대한 열피로 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 파워 사이클링 시험기는 실제 작동 환경과 유사한 온도 구배를 패키지에 만들어 준다. 그리고 패키지에 열전도를 이용하여 열을 공급함으로써, 대류를 통해 열을 공급하는 챔버 사이클링 시험에 비해 빠르게 가열 및 냉각이 가능하다. 파워사이클링 테스트 방법을 이용하여 다양한 온도 조건에 대해 열피로 수행하여 솔더 조인트의 열피로 특성을 평가하였다.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.8 no.1
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• pp.55-61
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• 2010

Thermal vacuum test should be carried out to verify the performance of the S/C on the ground under the simulated space environment. KARI already completed the construction of a Large Thermal Vacuum Chamber(LTVC) with 8 m of diameter and 10 m of length dimension. LTVC is for the purpose of performing the orbital environment test for large Space Craft(S/C). Inside LTVC, S/C is much smaller than LTVC. For the function test of S/C during the thermal vacuum test, the S/C has to be connected to Electrical Ground Support Equipment(EGSE) which includes several cable and RF wave guide inside LTVC. Also, MLI should be installed on S/C before the test. But it is very difficult to access the S/C inside big LTVC. To solve the accessibility to the S/C inside LTVC, KARI designed an access fixture. This fixture provides easy access to the any S/C thus can help safe installation and saving time for the related work inside LTVC. This paper describes whole process for the design of the access fixture.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.11
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• pp.1008-1015
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• 2015

Thermal vacuum test should be performed prior to launch to verify satellites' functionality in extremely cold/hot temperatures and vacuum conditions. A thermal vacuum chamber used to perform the thermal vacuum tests of a satellite system and its components. A cryogenic blower is a core component of the gaseous nitrogen (GN2) closed loop thermal control system for thermal vacuum chambers. A final goal of this research is development of cryogenic blower. Design requirements of a blower are 150 CFM flow rate, 0.5 bara pressure difference, hot and cold temperatures. This paper describes the performance analysis of impeller by 1D, CFD commercial software, the design of the thermal protection interface between the driving part and the fluid part. The performance of the cryogenic blower is confirmed by test at the standard air condition and is verified by on the thermal vacuum chamber at the real operating condition.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.64-73
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• 2007

A Large thermal vacuum chamber (LTVC) for space environment simulation on large satellites was successfully developed and constructed by KARI (Korea Aerospace Research Institute) in Korea with a local company. This chamber has an effective diameter of 8 meters and depth of 10 meters, and is composed of vacuum system, thermal control system, and anti-vibration system. Temperature below $-190^{\circ}C$ is maintained over the thermal shroud wrapping a satellite under $3.7{\times}10^{-5}Pa$ ($5{\times}10^{-7}torr$) vacuum level, and optical test can be done in this chamber by seismic mass with $10^{-5}g_{rms}$ or lower vibration level. In addition, the shroud temperature can be increased up to $123^{\circ}C$ using halogen lamps. Chamber control program based on PLC (Programmable Logic Controller) could control this large thermal vacuum chamber automatically.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.8
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• pp.842-847
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• 2010

Thermal analysis for the simulation of satellite component level thermal vacuum test processes was carried out by considering thermal vacuum test environment condition, thermal vacuum chamber configuration, and satellite's inner thermal environment. The transient analysis results can be obtained for the temperatures of component and thermal vacuum chamber assemblies. The thermal analysis model was verified with the component thermal environmental test results by using enhanced thermal vacuum chamber.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.3 no.1
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• pp.103-108
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• 2004

The space environment is characterized such a severe condition as high vacuum and very low temperature. Since a satellite will be exposed such a space environment as soon as it goes into the its orbit, thermal vacuum test should be carried out to verify the performance of the satellite on the ground under the space environmental conditions. KARI has a thermal vacuum chamber with useful dimensions of ∮3.6m×L3m, in which KOMPSAT-1 and KOMPSAT-2 satellites were tested. But very large thermal vacuum chamber with useful dimensions of ∮8m×L10m has been needed to meet the future demand of large satellites. Generally, the thermal vacuum chamber can be divided into a vacuum system and a thermal system. Especially, a cryogenic system in the thermal system simulates very low temperature of -196℃ under the high vacuum condition. In this paper, we propose the new cryogenic system can be applied to the future large thermal vacuum chamber.