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.
과학위성 1호는 고도 685 km 태양동기궤도에서 운용되는 소형인공위성으로 지구 그림자에 의한 주기적인 온도변화, 태양과 지구로부터의 자외선복사, 진공환경과 같은 가혹한 우주환경에서 정상적으로 임무를 수행해야 한다. 이러한 가혹한 우주환경에서 위성 각 시스템의 온도를 허용범위 내에서 조절하고 구조적인 열변형을 최소화하기 위하여 열제어 시스템이 필요하며, 위성개발과정에서 상세한 열설계 요구조건을 도출하고 반영하여 과학위성 1호의 열제어 시스템을 설계하였다. 열제어 시스템은 위성의 내\ulcorner외부에서 위성외부로부터의 열유입을 최소화하고 위성내부에서 발생한 열을 효과적으로 방출하는 역할을 한다. 열제어 시스템의 성능을 검증하기 위하여 다양한 임무와 궤도를 고려한 궤도열해석이 수행되었으며, 주기적인 온도변화와 진공환경을 모사하는 열진공시험을 통하여 예상되는 우주환경에서 위성 각 시스템의 정상동작 여부가 검증되었다. 본 연구는 과학위성 1호의 열설계 결과와 효과적인 열설계를 위한 궤도열해석 과정 그리고 위성 시스템의 신뢰성 검증을 위한 열진공시험결과를 다룬다.
Seo, Heejun;Cho, Hyokjin;Park, Sungwook;Moon, Gueewon;Jung, Sanghun;Huh, Hwanil
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.44
no.1
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pp.88-97
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2016
A closed loop thermal control system simulates space thermal environment to verify the satellites' functionality in extremely cold/hot temperature. It is composed of a cryogenic blower, thermal shroud, heater, cryogenic valves. This paper presents an overview of closed loop thermal control system's design parameter and test results for control parameter. A capacity of blower is calculated through energy balance equation and an advantage/disadvantage for a shroud material and a type was analysed. The thermal control system is controlled by a constant density of fluid in the system. A requested performance of closed loop thermal control system was verified by measuring a homogeneity and stability of shroud through control parameter such as density and RPM of blower.
광학탑재체 열제어 시스템(Cooling Unit)은 광학카메라가 우주환경 하에서 작동시 영상검출기(FPA)에서 발생하는 열을 효과적으로 발열하여 영상검출기의 온도를 최적으로 제어하는 시스템이다. 영상검출기(FPA)의 1회 orbit은 100분이며, 예열기간(Preheating) 최대 10분 동안 147W를 발열하고, 촬영기간(Imaging) 10분 동안 147W를 발열하여 1회 orbit 평균 32.6W를 발열하고, Parasitic heat load 15W를 고려하면 1회 orbit당 평균 총 50W를 발열 한다. 열제어 시스템은 50W를 효과적으로 발열하여 영상검출기의 온도를 $14^{\circ}C{\sim}26^{\circ}C$로 제어한다. 열제어 시스템은 Buffer Mass, Heat Pipe, Radiator로 구성된다. 열제에 시스템의 성능규격은 열주기시험, 열진공하 열전도시험 및 진동시험을 통하여 검증한다. 이 논문에서는 국내 기술로 개발되는 우주용 카메라 열제어 장치의 설계 및 해석, 제작현황 등을 소개하고자 한다.
Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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1998.04a
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pp.275-280
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1998
인간의 감성에 영향을 미치는 요인은 다양하나 이 중에서도 열환경은 인간에게 미치는 정도가 어떠한 요인보다도 큰 것으로 알려져 있다. 열환경이라 함은 온도, 습도, 기류, 복사열을 말하며 이 요소들과 인간의 감성과는 밀접한 관련을 지닌다. 열환경과 관련된 인간의 감성을 측정, 평가하기 위해서는 주위의 열환경이 정밀하게 제어되는 공간에서 작업이 이루어져야 한다. 실내 공간의 열환경을 임의로 제어하기 위해서는 급기되는 공기의 조건과 벽체의 온도가 정밀하게 제어되어야 한다. 공기와 벽체 조건은 가열, 냉각, 가습 또는 제습에 의하여 정밀하게 제어되며 이를 실현하기 위하여 공조 시스템은 일반적인 시스템과는 달리 특수한 조건이 요구된다. 공조 시스템의 각 구성요소가 컴퓨터에 의해 개별적으로 제어될 수 있어야 하며 특수 조건에 따른 유연성이 뛰어나야 한다. 본 연구에서는 열환결 제시에 적합한 공조 시스템을 개발한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.37
no.8
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pp.798-804
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2009
A high-resolution electro-optical camera system, EOS-C, is under development in Satrec Initiative. This system is the mission payload of a 400-kg Earth observation satellite. We designed this system to give improved opto-mechanical and thermal performance compared with a similar camera system to be flown on the DubaiSat-1 system. The thermal control subsystem (TCS) of the EOS-C system uses heaters to meet the opto-mechanical requirements during in-orbit operation and it uses different thermal coating materials and multi-layer insulation (MLI) blankets to minimize the heater power consumption. We performed its thermal analysis for the mission orbit using a thermal analysis model and the result shows that its TCS satisfies the design requirements.
Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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v.5
no.1
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pp.32-38
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2007
인공위성 열제어계는 위성의 운용기간 중에 열적 안정성 확보를 목적으로 열설계, 열해석, 필요 하드웨어 선정 및 지상검증시험, 발사후 운용지원을 수행하게 된다. 열제어계는 다른 위성 부분체와는 달리 시스템적인 성격을 가지고 있으며, 위성의 운용궤도 등에 따라서 개발 방향이 달라지게 된다. 특히 위성의 고성능화 및 열적안정성 요구조건의 증대로 인하여 열제어계의 역할이 더욱 커져가고 있다. 본 기술동향에서는 열제어계 설계요건, 적용 목적에 따른 기법, 향후 활용 기술 등의 관점에서 인공위성 열제어계의 개발 동향을 살펴보고자 한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.41
no.10
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pp.833-839
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2013
Thermal vacuum test should be performed prior to launch to verify satellites' functionality in a harsh space environment which is represented by extremely cold temperatures and vacuum conditions. A thermal vacuum chamber which consists of a vacuum vessel, a pumping system, and a thermal control system are used to perform thermal vacuum tests of a satellite system and its components. A cryogenic blower is a core component of the closed loop thermal control system for thermal vacuum chambers. This paper describes the fan design of the cryogenic blower, the design of the thermal protection interface between the driving part and the fluid part, which were verified by thermal and structural analyses. The performance of the cryogenic blower is confirmed by similarity test on the test bench.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.23
no.8
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pp.93-98
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2009
Cogeneration means the highly energy-efficient generation system that improves energy ratio by generating electricity and heat, and it really affects the improvement of overall efficiency by using industrial process, district heating, and hot-water supply etc. after the energy produced through supplying power to system collects. This thesis indicates the screen of cogeneration flow in LabVIEW and the heat power control system that can be in long-distance control of a district energy system using TCP/IP. We simulated on four computers so that the heat power control system proves long-distance control possible.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2012.06a
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pp.173-175
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2012
데이터 센터와 같은 대량의 서버를 사용하는 시설이 늘어남에 따라 전력 소모 관리와 열 발생 관리는 매우 중요한 문제가 되었다. 열 관리 연구들의 경우 대부분 열관리의 목적이 시스템의 오류를 방지하는 것이다. 하지만 열 관리에는 많은 전력 소모량이 사용된다. 따라서 열관리를 잘 해주는 것은 전력 관리를 효율적으로 해주는 것이라고 할 수도 있다. 본 논문은 열 관리를 전력 관리라는 측면에서 접근했다. 즉 열 관리에 사용되는 전력과 열로 인해 발생하는 전력을 고려해서 이를 최소화하는 냉각 제어 기법을 구현하였다. 우리가 개발한 냉각 제어 기법을 실제로 실험해서 기존의 냉각 기법과 비교해본 결과 전력 소모량을 17% 감소시키는 것을 확인 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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