• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.69.1-69.1
• /
• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.114.2-114.2
• /
• 2013

위성체가 임무를 수행하는 우주환경은 지상 환경과 달리 고진공, 고온 및 극저온의 가혹한 환경 이다. 이에 $10^{-5}$ Torr 이하의 고진공과 $-180^{\circ}C$ 이하의 극저온 및 고온의 환경조건을 지상에서 모사하기 위해서는 열진공챔버와 같은 우주환경모사장비가 사용된다. 위성체를 열진공챔버에 설치하고 우주환경모사 시험의 월할한 진행을 위하여 열진공챔버 내 레일을 설치하여 열진공시험 준비 및 열진공시험이 수행되어진다. 현재 위성체 연구개발의 발전으로 다양한 기능 및 장비의 추가로 인하여 위성체가 대형화 되어지고 있다. 이에 보다 안전한 시험 준비 및 수행을 위하여 현재 운용되어지고 있는 열진공챔버의 개선이 필요하다. 이에 본 연구에서는 상용유한요소해석 프로그램 MSC.PATRAN/NASTRAN을 사용하여 대형 위성체의 우주환경모사 시험을 위한 열진공챔버 내 레일에 대한 구조 안선성을 평가 하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.114.1-114.1
• /
• 2013

우주궤도환경은 고진공 환경이며, 태양복사열에 의한 고온환경 및 극저온환경이 반복되는 가혹한 환경이다. 위성체의 성공적인 임무 수행을 위해 지상에서 철저한 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 $10^{-6}$ Torr 이하의 고진공 및 $-180^{\circ}C$ 이하의 극저온 모사가 가능한 열진공챔버와 같은 우주환경모사장비가 반드시 필요하다. 한국항공우주연구원에서는 다양한 크기의 열진공챔버를 보유, 가동 주이며, 챔버 내부의 진공도를 측정하기 위한 진공게이지의 교정을 매년 실시하고 있다. 또한 교정기관을 통한 교정 이외, 보유하고 있는 표준챔버를 이용한 자체 교정을 실시하여, 진공도의 신뢰성 점검 및 보증을 하고 있다. 본 논문에서는 표준챔버를 이용한 고진공게이지 교정 방법을 소개하며, 다년간의 교정결과를 검토하여 교정주기에 대한 견해를 기술하고자 한다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.135.2-135.2
• /
• 2012

일반적으로 전자파챔버는 패러데이 케이지(Faraday Cage)라고 불리는 금속재질의 차폐구조물과 구조물 내부에서 발생할 수 있는 전자파의 반사를 억제하는 전파 흡수체로 구성되어 있다. 전자파 환경시험의 무결성을 유지하기 위해서는 챔버 내부에서 발생하는 전자기파가 외부로 나가는 것이 차단되어야 하며 역으로 챔버 외부에서 발생하는 전자기파도 챔버 내부로 유입되지 않도록 전자파챔버 차폐완결성이 유지되어야 한다. 이를 정량적으로 측정함으로서 전자파챔버의 차폐율(Shielding Effectiveness)이 정의될 수 있다. 이상적으로는 전자파챔버의 차폐구조물이 이음새 없이 완벽한 차폐완결성이 유지되어야 하나, 시험품의 이동을 위한 도어 및 외부 EGSE와 시험품간 전기적인 연결을 위한 포트 플레이트의 설치로 인해 완벽한 차폐완결성을 유지하는 것은 불가능하다. 따라서, 본 논문에서는 항공우주연구원에 설치된 전자파챔버의 일반 차폐면, 도어, 포트 플레이트에 대한 차폐율 측정을 통해 차폐율을 정량적으로 검증하였다. 또한, 본 측정 경험과 결과 분석은 전자파 챔버에서 이뤄지는 전자파환경시험의 신뢰성을 증진하고 향후 전자파 챔버 유지보수 및 대형 위성의 전자파 환경시험을 위한 대형 전자파 시험시설의 성능시험을 위해 활용될 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.354-354
• /
• 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 10e-5 torr 이하의 고진공과 $-180^{\circ}C$ 이하의 극저온 환경을지상에서 모사하여 위성체의 안정성 및 신뢰성을 시험한다. 시험에는 열진공챔버라고 불리는 장비들이 사용이되며, 기본적으로 챔버 내부 진공형성이 중요하다. 열진공챔버들 가운데는 직경 9m, 길이 10m의 대형 진공용기도 포함이 되며, 배기를 위한 저진공 및 고진공의 펌프들이 사용된다. 한국항공우주연구원에서 보유한 각종 우주환경모사용 챔버 및 진공펌프들은 설치 후 10년 이상 가동한 노후 장비들로 제 기능을 발휘하기 위해서는 적정 유지 보수 및 관리가 필요하다. 본 논문에서는 대형 진공시스템의 원활한 사용을 위한 유지보수 및 관리 방안에 대해 설명한다.

• 항공우주기술
• /
• 제6권2호
• /
• pp.60-65
• /
• 2007

우주환경시험팀에서는 인위적으로 발사 환경 시 음향 환경을 구현하여 시험 대상물의 성능을 검증하는 음향 챔버를 개발하였으며, 이를 운용 중에 여다. 그러나 점차적으로 요구되는 대형 위성의 성능 시험 및 발사체 페어링의 내부 구조에 따른 특성의 평가 시험을 수행하기에는 기존 음향 챔버의 음향 에너지 구현 능력으로는 한계가 존재한다. 본 연구에서는 음향 챔버의 성능 확장을 위해 요구되는 각 요소의 설계 및 제작 과정 둥에 대한 연구 결과를 소개하고자 한다. 그리고 개선된 시스템을 이용하여 위성 부품을 대상으로 수행한 시험 결과를 제시하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.120.1-120.1
• /
• 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.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.135.1-135.1
• /
• 2012

위성 및 발사체 등 지상 및 우주에서 운용되는 시스템은 발사 및 궤도 내 운용환경에서의 다양한 전자파환경에 노출되며 이를 모사하는 전자파환경시험을 전자파챔버에서 수행하게 된다. 전자파챔버에서의 전자파환경시험은 크게 방출시험과 내성시험으로 구분된다. 그 중 복사성 내성시험은 안테나를 통해 방출되는 전기장 에너지를 시험 대상 유니트 또는 시스템에 복사함으로서 발생되는 시험품의 정상동작 여부를 판단하는 시험이다. 이 때, 안테나로부터 복사되는 전기장의 세기는 주파수 및 안테나 타입에 따라 상이한 형상을 가지므로 시험품에 복사되는 전기장 에너지 또한 그에 따른 형상을 가지게 된다. 이에 따라 전자파챔버에서 복사성 내성 시험을 수행할 때 주파수 및 안테나 타입에 따른 필드 균일성 패턴을 측정하고 안테나 빔 중심과 그 주변에서 발생되는 전기장 세기를 정량적으로 평가함으로써 시험품에 대한 복사성 내성시험을 수행함에 있어 시험품 영역에 따른 내성특성을 확인할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원 전자파챔버에서 사용하는 복사성 내성 시험용 안테나에 대해 시스템 및 유니트 시험영역에서 필드 균일성 시험을 수행함으로서 위성 또는 발사체 시스템 및 유닛에 복사되는 전기장의 분포 특성을 분석하였다.

• 항공우주산업기술동향
• /
• 제8권1호
• /
• pp.55-61
• /
• 2010

우주환경은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로, 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터 이러한 우주환경에 노출되어 위성체의 주요부품에 기능장애가 발생하고 결국 임무의 실패로 이어지기도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 한다. 한국항공우주연구원에서는 정지궤도 위성과 같은 대형 위성체의 시험을 위해 ${\phi}8m{\times}L10m $급의 대형열진공챔버를 국산화 제작하였다. 대형챔버 내부에서 우주환경시험을 수행하기 위해서는 각종 EGSE cable의 연결, MLI 도포 및 대형 챔버 내부에 대한 접근이 필요하다. 대형열진공챔버는 위성체의 크기에 비해 매우 큰 진공용기로 실제 작업시 위성체에의 접근이 용이하지 않다. 이에 대형열진공챔버 내부에서 위성체 및 챔버 내부 접근의 용이성을 제공하는 전용 치구의 필요성이 대두되어 이를 설계하고자 하며, 본 논문은 access fixture라 불리는 전용치구의 설계 과정에 대해 설명한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.324-328
• /
• 2019

스포츠를 위해 제공되고 사용되는 몇 가지 전용 챔버가 공급되어 사용되고 있지만 스포츠 멀티 환경을 동시에 제공할 수 있는 다기능 올인원 챔버는 개발되지 않았다. 본 연구에서는 스포츠 다중 인공 환경 시스템에 사용할 수 있는 다중압력 (양 / 대기 / 음압) 일체형 챔버를 설계하였다. 키가 큰 사용자를 위해 공간을 넓힌 새로운 챔버 디자인을 제시 한 다음 최대 응력과 구조적 안전성검토를 통하여 챔버의 구조해석을 수행하였다. 목표로 하는 허용 압력 조건하에서 쉘과 출입구의 접합부에서 최대 응력이 발생했으며, 챔버 재료의 허용응력을 기준으로 하여 구조안전성 평가를 수행하였다. 다중 압력 일체형 챔버에 대하여 구조해석을 수행한 결과 양압과 음압 조건에 대한 최대 응력이 챔버 재료의 허용응력 보다 훨씬 작은 값이 발생되었으며, 구조안전성 평가 결과 안전율 2 이상을 만족하여 챔버의 최종 시제품의 설계가 구조적으로 안전하다는 것을 확인하였다.