본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.
갯방풍(防風)의 품질(品質)은 홍색(紅色)의 착색과정(着色過程)에 따라 크게 좌우(左右)되기 때문에 보다 확실(確實)한 착색기술(着色技術)의 확립(確立)이 요망(要望)된다. 따라서 본 실험(實驗)은 갯방풍(防風)의 Anthocyanin 생성(生成)에 미치는 환경요인(環境要因)을 구명(究明)하고자 수행(遂行)하였던 바 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 온도처리(溫度處理)에 따른 갯방풍(防風)의 발아율(發芽率)은 20/$15^{\circ}C$ 에서 가장 높았고, 30/$25^{\circ}C$에서는 거의 발아(發芽)가 되지 않았다. 또한 지상부(地上部) 생체중(生體重)은 25/$20^{\circ}C$에서 가장 양호(良好)했다. Anthocyanin 생성(生成)은 15/$10^{\circ}C$의 온도(溫度)에서 가장 높았고, 30/$25^{\circ}C$의 고온(高溫)에서 억제(抑制) 되었다. 2. 각(各) 온도조건(溫度條件)에서 광처리구(光處理區) 간(間)의 지상부(地上部) 생체중(生體重)에는 큰차가 없었다. 또한 광(光)은 Anthocyanin 생성(生成)을 촉진(促進)하는 것으로 인정(認定)되었으며, 특히 광(光)의 그 촉진작용(促進作用)은 저온(低溫)에서 더욱 효과적(效果的)이었다. 3. 자외선처리(紫外線處理)에 따른 지상부생육(地上部生育)은 전반적(全般的)으로 큰차는 없었지만, 25/$20^{\circ}C$에서는 자외선(紫外線) 투과구(透過區)가 자외선(紫外線) 차단구(遮斷區)에 비해 양호(良好)한 경향(傾向)을 보였다. Anthocyanin생성(生成)은 자외선투과구(자외선투과구)가 자외선차단구(紫外線遮斷區) 보다 많았던 점으로 보아 Anthocyanin생성(生成)에 대한 자외선(紫外線)의 효과(效果)가 인정(認定)되었다.
지표면 온도(Land Surface Temperature, LST)는 지표와 대기간의 수증기 교환을 조절하는 중요한 기상변수중의 하나이다. 그 외에도 지표면 온도는 토양의 상태나 식생의 성장에도 밀접한 관계가 있어 임업과 농업에도 널리 활용되고 있다. 본 연구의 목적은 위성 지표면 자료를 이용하여 지상관측점의 열적 공간 대표성을 알아내는 것이다. 전국에총 76개의 관측소가 있으며 그중에서 선정된 6곳 의 관측소(서울,부산,대전,대구,광주,춘천)를 MODIS LST product와 비교를 하였다. 비교 방법은 위성 자료의 pixel size를 $3{\time}\;3$, $5{\time}\;5$, $7{\time}\;7$, $9{\time}\;9$, $11{\time}\;11$, $15{\time}\;15$, $19{\time}\;19$, $25{\time}\;25$로 변환하여 각 pixel size별 평균값을 계산하여 MODIS product와 비교하여 선형분석을 하였다. 분석의 요소로 Fraction Vegetation Cover(FVC)와 Digital Elevation Model(DEM)을 사용하였으며 분석 결과 FVC의 상관관계과 DEM보다 높은 상관성을 보여주었다. 선형분석으로 도출한 식으로 지표면 온도를 재산출한 뒤 지상관측값과의 RMSE를 산출하였다. 대표성 규명을 위한 RMSE는 일 최고 기온 산출 모델에 관한 연구를 참고하여 $^{\circ}C$로 결정하였다.
인삼을 $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$ 차이로 구분하여 일중 온도변이를 두어 19일간 암하에서 길러 지상부 재생장효율을 조사하였으며 생육적온 $15^{\circ}C$를 제한 온도를 적산한 6개 열장해지수와 5개의 생장효율과의 직선상관을 조사하였다. 총생산효율(지상부건중/근중감소량)은 최적온인 $15^{\circ}C$ / $15^{\circ}C$에서 37.5%이고 최고온인 30/$30^{\circ}C$에서 12.3%였다. 유지호흡을 보정한 순생산효율{(지상부중+지상부유지호흡량)/(근중감량-유지호흡량)}은 각기 39.6%와 16.7%였다. 모든 열장해지수는 모든 생장효율과 부상관(p=0.001)을 보였으며 온도차가 없는 경우와 너무 큰 경우를 보정한 열장해지수가 가장 큰 상관계수를 보였다. 열장해지수는 근중감소량과 유의 부상관, 유지호흡량과는 유의 정상관을 보였다. 지상부 생장량은 생장효율 및 근중감소량과 유의 정상관, 열장해지수와는 부상관을 보였다. 이상의 결과에서 열장해는 호흡소모가 아니고 재생장에 필요한 기질공급의 저해이며 그로 인해 생장효율이 저하되는 것으로 보인다. 생육적온에서도 재생장효율은 심히 적었으며 생육부진의 원인으로 보인다.
축열식 가열기는 주로 초음속 지상추진 시험설비의 고고도 조건 모사를 위하여 구축되는 장비로 이외에도 로켓 엔진 노즐의 추력 보정시험, 가스터빈 엔진 연소기 모사시험에 범용으로 사용할 수 있다. 한국항공우주연구원에서 보유하고 있는 축열식 가열시스템은 마하 $2{\sim}5$, 고도 $0{\sim}25km$의 범위에서 구동하는 초음속 지상추진시험설비의 전온도 모사를 목적으로 설계되었으며, 최고 모사 온도 1,300 K, 최고 가압압력 3.5 MPa의 성능을 낸다. 본 논문에는 본 원에서 구축한 축열식 가열기의 목표로 한 일본 JAXA RJTF에 구축되어있는 축열식 가열기에 대하여 정리하도록 한다.
본 연구에서는 적설 추정 알고리즘과 추계 일기 생성 모형을 활용하여 관측 적설의 특성을 재현하는 연속 적설심 자료 모의 방법을 소개한다. 적설 추정 알고리즘은 강수 유형 판단, Snow Ratio 추정, 그리고 적설 깊이 감소량 추정까지 총 3단계로 구성된다. 먼저 강수 발생시 지상기온과 상대습도를 지표로 활용하여 강수 유형을 판단하고, 강수가 적설로 판별되었을 때 강수량을 신적설심으로 환산하는 Snow Ratio를 추정한다. Snow Ratio는 지상 기온과의 sigmoid 함수 회귀분석을 통해 추정하였으며, precipitation rate 조건(5 mm/3hr 미만 및 이상)에 따라 두 가지 함수를 적용하였다. 마지막으로 적설 깊이 감소량은 온도 지표 snowmelt 식을 이용하여 추정하였으며, 매개변수는 적설 깊이 및 온도 관측 자료를 활용하여 보정하였다. 속초 관측소 자료를 활용하여 매개변수를 보정 및 검증하여 높은 NSE(보정기간 : 0.8671, 검증기간 : 0.7432)를 달성하였으며, 이 알고리즘을 추계 일기 생성 모형으로 모의한 합성 기상 자료(강수량, 지상기온, 습도)에 적용하여 합성 적설심 시계열을 모의하였다. 모의 자료는 관측 자료의 통계 및 극한값을 매우 정확하게 재현하였으며, 현행 건축구조기준과도 일치하는 것으로 나타났다. 이 모형을 통하여 적설 위험 분석 분야뿐 아니라 기후 전망 자료와의 결합, 미계측 지역에 대한 자료 모의 등에도 광범위하게 활용될 수 있을 것이다.
대구경 비구면 거울은 대형 천체 망원경이나 고해상도 위성 카메라 등에 사용하는 핵심부품이다. 일반적인 디지털 카메라와 비교하면 매우 크므로 설계 및 제작이 같은 크기의 구면보다 훨씬 어렵다. 특히 경량화가 많이 될수록 중력이나 온도변화와 같은 외부의 힘에 의한 변형이 쉽게 발생하기 때문에 이러한 효과를 줄여주는 광기계 설계 및 해석이 더욱 중요해진다. 지상용과 우주용은 사용 환경에 차이가 있어서 설계 요구조건이 달라지고 이에 따라 지지구조물이나 반사경의 경량화 모양 등에 많은 차이가 있다. 본 논문에서는 대구경 비구면 광학기술가운데 가장 어려운 광기계 설계에 관하여 지상용과 우주용으로 나누어 자세히 설명하고자 한다.
현재 개발 중인 저궤도 소형인공위성 발사체, KSLV (Korea Space Launch Vehicle)에 최초로 실리게 되는 ‘발사체 검증위성, KoDSat’ (KSLV Demonstration Satellite)은 발사과정 중에 위성체가 겪게 되는 진동 및 음향레벨 크기를 측정하여 지상국으로 전송하게 된다. 또한 위성체 내부에 설치한 카메라를 이용하여 발사체에서 분리되는 과정을 촬영하여 지상으로 동영상 데이터를 전송하게 된다. 열제어계의 목적은 어떠한 임무기간 동안에도 위성체의 모든 요소들이 각각의 허용 온도범위 내에서 유지되도록 하는데 있다. (중략)
액체램제트 추진기관은 고체로케트 추진기관에 비해 복잡한 구조와 작동원리를 가지고 있지만 산화제인 공기를 대기로부터 직접 흡입하므로 비행체의 크기와 중량을 줄이고 순항거리를 최대한 증대시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 램제트 추진기관의 개발 및 실용화를 위해서는 램제트 추진기관의 유동 및 연소지상시험 설비의 구축이 필수적이다. 본 연구에서는 그 기초연구로서 연소기 입구의 속도, 온도와 같은 실제 액체램제트 추진기관의 비행조건을 완벽하게 모사할 수 있는 Vitiated Air Heater의 설계기술 확보에 연구목적을 두었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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