• 제목/요약/키워드: Thermal Balance

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지구관측 소형위성 비행모델의 열제어계 개발 및 성능 검증 (Development and Performance Validation of Thermal Control Subsystem for Earth Observation Small Satellite Flight Model)

  • 장진수;정연황;김병진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1222-1228
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    • 2008
  • ㈜쎄트렉아이는 UAE의 EIAST와 함께 2008년 발사를 목표로 SI-200 표준버스시스템을 기반으로 하는 DubaiSat-1 비행모델을 개발하였다. DubaiSat-1 비행모델의 열제어계는 전력 소비의 최소화를 위해 수동 열제어를 기반으로 하되, 주요 부품에는 히터를 이용한 능동 열제어가 이뤄지도록 설계되었다. 또한 열해석 모델을 작성하여 DubaiSat-1의 임무궤도에 대해 열해석을 수행하였으며, 해석 결과를 토대로 모든 구성품이 설계 요구조건을 만족시킬 수 있도록 설계 보정 작업을 진행하였다. 또한 우주환경을 모사한 열진공시험을 수행하여 DubaiSat-1 비행모델의 열제어 성능에 대해 검토하였으며, 시험 결과와 해석 결과의 비교를 통한 열해석 모델의 보정 작업을 완료하였다.

STM 열진공 시험 결과를 이용한 EOS-C Ver.3.0 열제어계 설계 검증 (Design Verification of Thermal Control Subsystem for EOS-C Ver.3.0 using STM Thermal Vacuum Test Result)

  • 장진수;양승욱;정연황
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1232-1239
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    • 2010
  • (주)쎄트렉아이는 지구관측위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C Ver.3.0을 개발 중이다. EOS-C Ver.3.0은 현재 운용중인 DubaiSat-1의 주 탑재체인 EOS-C Ver.2.0 개발 경험을 바탕으로 능동 열제어 방식과 수동 열제어 방식을 적절하게 혼용하여 보다 향상된 성능을 갖도록 설계되었다. 설계를 바탕으로 STM을 개발하여 인증(qualification) 수준의 열진공 시험을 수행하여 설계 여유(design margin)를 확인하였다. 또한 열평형 시험 결과를 이용하여 열제어계 설계에 사용한 열-수치 모델에 대한 검증 작업을 수행하였으며, 열-수치 모델이 실제 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

EOS-C Ver.3.0 비행모델의 열제어계 개발 및 설계 검증 (Development and Design Verification of Thermal Control Subsystem for EOS-C Ver.3.0 Flight Model)

  • 장진수;양승욱;김이을
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.872-881
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    • 2012
  • (주)쎄트렉아이는 지구관측위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C Ver.3.0의 FM 개발을 완료하였다. EOS-C Ver.3.0 FM은 STM 열진공 시험 결과를 이용한 설계 최적화를 통해 STM 대비 향상된 열제어 성능을 갖도록 설계되었다. FM 개발 후, 인수(acceptance) 수준의 열진공 시험 수행을 통해 작업도(workmanship) 확인을 완료하였다. 또한 열평형 시험 결과를 이용하여 열-수치 모델에 대한 검증 작업을 수행, 열-수치 모델이 EOS-C Ver.3.0 FM의 실제 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

표면히터를 이용한 HAUSAT-2 위성 STM의 우주모사 및 열해석 검증 연구 (Space Simulation Test and Thermal Verification of HAUSAT-2 STM (Structural-Thermal Model) by Using Surface Heaters)

  • 이미현;김동운;황기룡;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.106-114
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    • 2005
  • 본 논문은 HAUSAT-2 위성의 구조-열모델(STM)에 대해 수행한 우주모사시험의 결과 및 이에 따른 열 모델링의 수정과 해석에 대한 연구 결과를 보여준다. 열 모델링의 보정은 시험 데이터와의 비교 분석 과정을 반복하여 이루어졌으며, 이러한 보정된 열 모델링을 통해 시험데이터와 근사한 결과를 재해석 시에 얻게 되었다. HAUSAT-2의 열진공 및 열평형 시험에서는 표면히터를 사용하여 태양광을 모사하였다. 본 열진공 및 열평형 시험을 통하여 소형 열진공 챔버 내에서 국내 최초로 초소형 위성 모델을 우주모사시험하기 위한 저비용이며 효율적인 열시험 방법을 제시하였고, 또한 이를 시험 결과를 통해 검증하였다.

A Study on the Thermal Oxidation and Wettability of Lead-free Solders of Sn-Ag-Cu and Sn-Ag-Cu-In

  • Lee, Hyunbok;Cho, Sang Wan
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제23권6호
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    • pp.345-350
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    • 2014
  • The surface oxidation mechanism of lead-free solder alloys has been investigated with multiple reflow using X-ray photoelectron spectroscopy. It was found that the solder surface of Sn-Ag-Cu-In solder alloy is surrounded by a thin $InO_x$ layer after reflow process; this coating protects the metallic surface from thermal oxidation. Based on this result, we have performed a wetting balance test at various temperatures. The Sn-Ag-Cu-In solder alloy shows characteristics of both thermal oxidation and wetting balance better than those of Sn-Ag-Cu solder alloy. Therefore, Sn-Ag-Cu-In solder alloy is a good candidate to solve the two problems of easy oxidation and low wettability, which are the most critical problems of Pb-free solders.

Uncertainty Analysis of Dynamic Thermal Rating of Overhead Transmission Line

  • Zhou, Xing;Wang, Yanling;Zhou, Xiaofeng;Tao, Weihua;Niu, Zhiqiang;Qu, Ailing
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.331-343
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    • 2019
  • Dynamic thermal rating of the overhead transmission lines is affected by many uncertain factors. The ambient temperature, wind speed and wind direction are the main sources of uncertainty. Measurement uncertainty is an important parameter to evaluate the reliability of measurement results. This paper presents the uncertainty analysis based on Monte Carlo. On the basis of establishing the mathematical model and setting the probability density function of the input parameter value, the probability density function of the output value is determined by probability distribution random sampling. Through the calculation and analysis of the transient thermal balance equation and the steady- state thermal balance equation, the steady-state current carrying capacity, the transient current carrying capacity, the standard uncertainty and the probability distribution of the minimum and maximum values of the conductor under 95% confidence interval are obtained. The simulation results indicate that Monte Carlo method can decrease the computational complexity, speed up the calculation, and increase the validity and reliability of the uncertainty evaluation.

AMESet 기반 20 kW급 수소 연료전지 시스템 동특성 모델 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics of 20 kW Hydrogen Fuel Cell System Based on AMESet)

  • 우종빈;김영현;유상석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.465-477
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    • 2023
  • In proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), proper thermal management of the stack and moisture generation by electrochemical reactions significantly affect fuel cell performance. In this study, the PEMFC dynamic characteristic model was developed through Simcenter AMESim, a development program. In addition, the developed model aims to understand the thermal resin balance of the stack and performance characteristics for input loads. The developed model applies the thermal management model of the stack and the moisture content and permeability model to simulate voltage loss and stack thermal behavior precisely. This study extended the C based AMESet (adaptive modeling environment submodeling tool) to simulate electrochemical reactions inside the stack. Fuel cell model of AMESet was liberalized with AMESim and then integrated with the balance of plant (BOP) model and analyzed. And It is intended to be used in component design through BOP analysis. The resistance loss of the stack and thermal behavior characteristics were predicted, and the impact of stack performance and efficiency was evaluated.

실내(室內) 온열환경지표(溫熱環境指標)의 평가방법에 관한 연구 (A Study on the Evaluation Methods of Indoor Thermal Comfort Index in Building)

  • 정창원;호리코시 데츠스미;윤인;최영식
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.11-21
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    • 1999
  • This objective of this paper is to investigate the evaluation and indiction of human thermal comfort in building environment. The issue of defining the boundaries of acceptable thermal comfort conditions in buildings and urban may have significant implication for building design and also may have urban design by climate considerations. And then it is to apply the thermal comfort condition to environmental design by using passive methods in Korea. Since 1920. architects have conducted studies to measure thermal comfort in houses under hot and humid conditions, while industrial hygienists have studied the effects of temperature and humidity on the performance of factory workers. Thermal comfort can be influenced by many variables. This paper conducted to review the previous researches and the human heat balance equation, and to analyse in order to reveal the meaning and usage of the thermal comfort index in two traditional essays, Fanger's PMV and Gagge's ET* Their comfort indexes compared with each other. They were based on human heat balance equation and psychological and physiological responses in the laboratory tests. The researchers and the architectural engineers using thermal comfort index shall be careful in decided the use of indexes and be necessary to recognize the value concept of the design criteria for thermal comfort. Therefore, The opinion of the authors is that different comfort standards have to apply for each building and urban with different climatic conditions.

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큐브위성 STEP Cube Lab. 비행 모델의 열진공시험을 통한 성능 및 열제어계 설계 검증 (Performance and Thermal Design Validation for FM STEP Cube Lab.)

  • 강수진;정현모;서정기;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.814-821
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    • 2015
  • 극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성 STEP Cube Lab.(Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project)은 우주기반 핵심기술들의 궤도검증을 주 임무로 2015년 발사를 위해 최종 비행모델의 개발을 완료하였다. 상기 임무를 위해 STEP Cube Lab.은 수동 열제어를 기반으로 최적화된 열제어 설계를 수행하였으며, 수락(acceptance) 수준의 열진공시험을 통해 위성 성능 및 열제어 설계의 검증을 완료하였다. 또한 열평형 시험을 통해 위성 열-수치 모델의 신뢰도 향상을 위한 보정 작업을 수행하였다. 본 논문에서는 STEP Cube Lab. FM의 열진공시험을 통한 일련의 검증 과정에 대해 서술하고자 한다.

큐브위성 STEP Cube Lab.의 임무 탑재체 인증모델의 열진공시험 및 열모델 보정을 통한 궤도 열해석 (Thermal Vacuum Test and Thermal Analysis for a Qualification Model of Cube-satellite STEP Cube Lab.)

  • 강수진;하헌우;한성현;서정기;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.156-164
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    • 2016
  • 우주기반기술 검증용 극초소형 위성 STEP Cube Lab.(Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project)의 주요 탑재체인 집광형 프레넬렌즈가 적용된 고효율 집광형 태양전력시스템, 열선 절단방식이 적용된 무충격 구속분리장치 그리고 MEMS 기반의 고체추력기에 대해 인증수준의 열진공 시험과 열평형 시험을 수행하였다. 이를 통해 열진공 환경 하의 인증수준의 시험온도규격에서 탑재체의 구조건전성 및 정상작동성을 검증하고, 열평형 시험 결과로부터 보다 신뢰성 높은 보정된 열해석 모델을 확립하였다. 본 논문에서는 주요 임무 탑재체의 인증수준의 열환경 시험에 대한 기능시험 결과 및 시험 결과로부터 수행된 열모델 보정과 최종 열모델의 궤도 열해석 결과에 대해 기술하였다.