• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.11 no.5
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• pp.1-5
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• 2017

This objective of this study is an effort to predict atomic oxygen (ATOX) erosion as ot affects coating material(s) of LEO satellite's solar array by implementing the 'real ram direction accumulation method'. We observed the difference of ATOX Fluence between the previous 'Maximum worst case estimation method' and 'Real ram direction accumulation method' and we plan to implement these findings for the purpose of evaluating the level of compliance for design submitted by solar array suppliers. We used the SPENVIS(Space Environment Information System) served by ESA based on assumption orbit information, and applied the satellite orbit calculation software for calculating the ATOX Flux crushed solar array in real orbit surface.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.115-115
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• 2017

티타늄에 있어서 주요 침입형 원소인 산소는 결함을 일으키는 원인으로 산소함량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 가장 많이 이용되는 탈산 방법은 칼슘 및 칼슘염화물의 높은 산소 친화력을 이용하는 것이다. 칼슘염화물 플럭스를 사용하여 칼슘을 용해하고, 티타늄과 반응한 탈산생성물인 칼슘산화물을 플럭스 내에 용해시키는 방법이다. 이러한 방법으로 티타늄 와이어 및 시트 내 산소를 저감한 연구가 보고되었다. 티타늄 탈산의 제일 큰 구동력은 티타늄 내 산소원자의 확산이다. 티타늄의 탈산온도가 1,155K 이상으로 증가하면 hcp에서 bcc 구조로 변태되는데 이러한 구조에서 산소의 확산은 더 활발해진다. 실제로 티타늄의 변태온도 이전에서는 확산속도가 낮아서 큰 변화가 없지만, 1,273K 고온의 bcc 구조에서는 확산속도가 빨라서 그 이전에 비해 100배 이상 빠르게 원자 이동이 일어나는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 탈산 방법은 티타늄 원재료가 벌크 형태에서 주로 연구되었으며 티타늄 분말에 대한 탈산 연구는 보고된 바가 많지 않다. 이는 높은 탈산온도에서 칼슘의 용해로 인한 분말의 건전한 회수가 어렵기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구진은 칼슘 증기를 이용한 비접촉식 탈산 용기를 제작하여 티타늄 분말을 변태온도 이상에서 탈산하여 1,000ppm 이하 저산소 티타늄 분말을 회수하였다. 칼슘을 이용한 티타늄 내 산소의 제거 메커니즘을 깁스자유에너지와 각각의 분압에 의해 설명하고 있다. 가장 일반적인 설명은 티타늄 내 산소가 탈산온도에 따라 확산하게 되며 이러한 산소는 티타늄의 표면에서 티타늄 산화층을 형성한다. 이때 탈산제인 칼슘의 높은 산소 친화력으로 티타늄 산화층은 분해되어 칼슘산화물을 형성한다. 이러한 과정으로 티타늄 내 산소가 제거되는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 탈산 연구에도 불구하고 대부분의 연구 보고에서는 탈산 전후의 산소 농도 변화만 측정하였으며, 실제적으로 티타늄 탈산 전후의 표면산화층의 변화, 티타늄 내부의 산소농도 변화 및 격자 변형에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조에 있어서 탈산 전후 표면 산화층 및 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산 거동에 대해 관찰하였다. 본 연구에서 비접촉식 탈산용기를 이용하여 칼슘 증기에 의한 탈산에 의하여 1,000 ppm 이하 저산소 티타늄 분말 제조하였고, 탈산된 분말을 티타늄 원재료와 비교하여 표면 산화층, 격자 변형, 내부 산소 농도 등을 분석하여 탈산에 따른 산소 거동을 살펴보았다. 탈산된 티타늄 분말의 표면 산화층은 원재료 대비 73% 제거되어 약 3nm로 줄었음을 확인하였고, 또한 표면 산화층 감소뿐만 아니라 티타늄 분말 내부에서도 원재료보다 산소 농도가 감소하였음을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.24 no.1
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• pp.55-68
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• 2007

We carried out a validation study on AURIC FUV/EUV dayglow calculation with $OII\;834{\AA},\;OI\;989{\AA},\;OI\;1027{\AA},\;NII\;1085{\AA},\;NI\;1134{\AA},\;NI\;1200{\AA},\;OI\;1304{\AA},\;OI\;1356{\AA}$ dayglows observed by STP78-1 satellite. Comparison between calculated and observed values indicates that they are in agreement within about 20% for dayglows of $OII\;834{\AA},\;OI\;1027{\AA},\;NI\;1200{\AA},\;OI\;1304{\AA}$. However, the calculated intensities of $OI\;989{\AA},\;NII\;1085{\AA},\;NI\;1134{\AA}$ are only 42, 74 and 45% of the observed values, respectively, showing serious differences from the observation. It was surmised that the differences in $OI\;989{\AA}\;and\;NI\;1134{\AA}$ are due to incomplete calculation of radiative transfer and uncertain photochemical processes in AURIC model, respectively. The difference in $NII\;1085{\AA}$ is conjectured to be due to variation of the input solar EUV flux rather than due to AURIC model itself. For up-looking dayglows from the satellite, the calculated values from AURIC are all less than those of STP78-1, which may imply that AURIC model does not include dayglow contribution from regions below the satellite altitude when it computes dayglows in up-looking direction. The differences are particularly serious for $OI\;989{\AA},\;NI\;1134{\AA},\;NI\;1200{\AA}$ dayglows. The calculated latitudinal variation of $OII\;834{\AA}$ dayglow is also significantly different from the observed one, especially at mid-latitude regions. This may be due to inability of MSISE-90 (in input of AURIC) to simulate oxygen atom densities at mid-latitudes during auroral storms at those days of STP78-1 observations. Our findings of the validation study should be resolved when AURIC model is revised in future.