일반적으로 연소과정에서 발생한 고온고압의 연소가스로 인하여 액체추진기관의 연소실 및 노즐 벽면 그리고 추진기관 후방부위에 대류열전달과 복사열전달이 발생하는 것으로 알려져 있으며, 액체추진기관에서 발생하는 복사열전달 현상은 재생냉각장치의 열입력랑 예측 및 발사체의 추진기관 후방부위에 탑재되는 전자장비 및 구조물의 열적 환경을 분석하는데 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 노즐 후방부위에서 발생하는 복사열전달량을 측정하고 연소압과 혼합비에 따른 영향을 파악하였다. 동알한 형상의 소형 액체추진기관에서 연소압(200, 300, 400 psi)과 혼합비(1.5, 2.0, 2.5)에 따른 복사열전달의 특성을 파악하기 위하여 각각 3가지 조건에 대하여 연소시험을 수행하여 복사열전달량을 측정하였다. 시험 결과로부터 연소가스에서 발생하는 복사열전달의 상대적인 크기 및 미치는 인자들을 파악할 수 있었다. 본 연구를 통하여 석영을 활용하여 복사하는 복사열전달의 크기 및 현상을 파악할 수 있었다. 또한, 연소실 및 노즐에서 발생하는 복사열전달 현상을 파악할 수 있었다
The purpose of this study was to evaluate comfort functions while wearing firefighters' protective gloves in dry and wet conditions at $70^{\circ}C$ air temperature with radiant heat. Four types of firefighting gloves from Korea, Germany, United States, and Japan were evaluated in both dry and wet conditions by eight male firefighters. Firefighters put their hands and forearms wearing gloves into a hands-radiant chamber that maintained at an air temperature of $70{\pm}2^{\circ}C$ ($T_a$) and globe temperature $106^{\circ}C$ ($T_g$). During the exposure, subjects followed a fixed protocol of manual movements and stopped the exposure when they felt being intolerable. Results showed that completion time was extended by 6 min on average when gloves got wet and 15 min for the Japanese gloves was extended when compared to its dry condition (p<.001); microclimate humidity on the palm at the last stage was greater for wet conditions than dry conditions in the all gloves; and skin temperatures on mid-fingertip, palm, and hand were significantly lower for wet conditions than dry conditions especially for Japanese gloves (p<.001). These results indicate that the exposure time without thermal pain to radiant heat could be extended by wetting gloves during the low radiant heat exposure.
아열대성 작물을 대상으로 피해를 주는 해충에 대해서 친환경 소독 기술로서 환경조절열처리(CATTS: controlled atmosphere temperature treatment system) 기술이 개발되었다. 본 연구는 국내 사과를 일부 외국으로 수출할 경우 검역대상으로 지목받고 있는 복숭아심식나방(Carposina sasakii)에 CATTS 기술을 적용할 수 있는 지에 대한 가능성을 알아보기 위해 시도되었다. 노출된 복숭아심식나방은 $46^{\circ}C$의 CATTS 치사 설정온도에서 반수치사노출시간이 14.66 분으로 나타났다. 여기에 높은 농도의 이산화탄소 노출은 $46^{\circ}C$에 대한 복숭아심식나방의 감수성을 현격하게 높였다. 다음으로 수확 후 사과 내부에서 가해하는 복숭아심식나방을 대상으로 본 연구에서 제조된 CATTS 장치로 소독효과를 분석하였다. 본 연구용 CATTS 장비는 이산화탄소와 온도를 자동으로 조절하며 처리 기간 동안 기기 내부 및 과실 내부 온도를 실시간으로 모니터링 하도록 제작되었다. 이산화탄소가 15%룰 유지하면서 기기의 내부온도가 $46^{\circ}C$에 도달한 후 60분 경과하였을 때 100%의 나타냈다. 이러한 비교적 장기간 고온 노출은 기기 내부 온도 증가($0.35^{\circ}C$/min)에 비해 대상 곤충이 위치한 과실 내부(0.12-$0.23^{\circ}C$/min)가 현격하게 느리게 처리 온도에 도달하여 이들 사이에 나타나는 온도 편차에 기인된 것으로 나타났다. 본 연구는 사과를 가해하는 복숭아심식나방에 대한 수확 후 소독 기술로서 CATTS의 응용 가능성을 제시한다.
An object in the Low Earth Orbit (LEO) is affected by many environmental conditions unlike earth's surface such as, Atomic oxygen (AO), Ultraviolet Radiation (UV), thermal cycling, High Vacuum and Micrometeoroids and Orbital Debris (MMOD) impacts. The effect of all these parameters have to be carefully considered when designing a space structure, as it could be very critical for a space mission. Polybenzimidazole (PBI) is a high performance thermoplastic polymer that could be a suitable material for space missions because of its excellent resistance to these environmental factors. A thin coating of PBI polymer on the carbon epoxy composite laminate (referred as CFRP) was found to improve the energy absorption capability of the laminate in event of a hypervelocity impact. However, the overall efficiency of the shield also depends on other factors like placement and orientation of the laminates, standoff distances and the number of shielding layers. This paper studies the effectiveness of using a PBI coating on the front bumper in a multi-shock shield design for enhanced hypervelocity impact resistance. A thin PBI coating of 43 micron was observed to improve the shielding efficiency of the CFRP laminate by 22.06% when exposed to LEO environment conditions in a simulation chamber. To study the effectiveness of PBI coating in a hypervelocity impact situation, experiments were conducted on the CFRP and the PBI coated CFRP laminates with projectile velocities between 2.2 to 3.2 km/s. It was observed that the mass loss of the CFRP laminates decreased 7% when coated by a thin layer of PBI. However, the study of mass loss and damage area on a witness plate showed CFRP case to have better shielding efficiency than PBI coated CFRP laminate case. Therefore, it is recommended that PBI coating on the front bumper is not so effective in improving the overall hypervelocity impact resistance of the space structure.
The subjects in this research were 368 girls in high school for survey, and wearing sensation and physiological responses were investigated through wearing trials on human body in climatic chamber based on these results from the survey. The results are as follows : 1. They enjoyed wearing t-shirts, jackets, vests, and blouses in order for the upper clothes, and they preferred t-shirts to blouses. For the lower clothes, they enjoyed slacks much more than skirts. The weight of clothes was significantly heavier in the group where they wore the uniforms(U-group) than in the group where they wore the free styles(F-group). When they chose the school wear, activity was the most important of all, and the maintenance was the least. 2. As the classes were a little cool and dry, most of them dissatisfied the environment. The degree of the satisfaction of the class environment and properties to it were higher in the U-group than in F-group. 3. In the textiles, colors, styles, activity, static electricity, seasonal property, and easiness of putting on and taking off the clothes, F-group was more satisfied than U-group. U-group was more satisfied than F-group in the soil of the clothes. 4. The thermal comfort, thickness, and tightness of the clothes were not significantly different between the groups. The clothes of U-group was heavier than those of F-group, and the tactile sensation in U-group was worse than F-group. In U-group the students felt the skirts very inconvenient when they acted. 5. The weight of the clothes influenced the wearing sensation, therefore the heavier the clothes were the less satisfied they felt. 6. The inside temperature of clothes was significantly higher in U-group than in F-group. The skin temperatures of abdomen and arm were significantly higher in U-group than in F-group, while the skin temperatures of thighs and legs were significantly lower in U-group than in F-group. U-group felt heavier than F-group in wearing the clothes. Therefore the improvement of the clothes weight is needed.
세계적인 환경보호 추세에 발맞추어 단일 추진제 역시 강한 독성을 가지는 Hydrazine 대신 새로운 친환경 추진제를 찾으려는 노력이 계속되고 있다. 그 중 이온성 액체 추진제는 Hydrazine과 비교하여 낮은 독성, 높은 밀도, 그리고 높은 비추력을 가지고 있다. 이들 이온성 액체 추진제는 연소실 온도가 높아 감마 알루미나 등등의 촉매 지지체는 버틸 수가 없다. 따라서 고온에 안정적인 성능을 보이는 촉매가 필요하다. 바륨이 담지된 알루미나는 고온에서 Hexaaluminate로 변환될 수 있으며 그 열적 특성 또한 감마 알루미나보다 우수하다. 바륨이 담지된 알루미나에 백금을 올린 촉매의 특성을 알아보기 위해 $1300^{\circ}C$, $1400^{\circ}C$ 2시간 가열한 후 XRD, SEM, EDS, BET와 Drop test를 진행하였다.
Stesina, Fabrizio;Corpino, Sabrina;Borras, Eduard Bosch;Amo, Jose Gonzalez Del;Pavarin, Daniele;Bellomo, Nicolas;Trezzolani, Fabio
Advances in aircraft and spacecraft science
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제9권3호
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pp.195-215
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2022
The increasing interest in CubeSat platforms ant their capability of enlarging the frontier of possible missions impose technology improvements. Miniaturized electrical propulsion (EP) systems enable new mission for multi-unit CubeSats (6U+). While electric propulsion systems have achieved important level of knowledge at equipment level, the investigation of the mutual impact between EP system and CubeSat technology at system level can provide a decisive improvement for both the technologies. The interaction between CubeSat and EP system should be assessed in terms of electromagnetic emissions (both radiated and conducted), thermal gradients, high electrical power management, surface chemical deposition, and quick and reliable data exchanges. This paper shows how a versatile CubeSat Test Platform (CTP), together with standardized procedures and specialized facilities enable the acquisition fundamental and unprecedented information. Measurements can be taken both by specific ground support equipment placed inside the vacuum facility and by dedicated sensors and subsystems installed on the CTP, providing a completely new set of data never obtained before. CTP is constituted of a 6U primary structure hosting the EP system, representative CubeSat avionics and batteries. For the first test campaign, CTP hosts the ambipolar plasma propulsion system, called Regulus and developed by T4I. After the integration and the functional test in laboratory environment, CTP + Regulus performed a Test campaign in relevant environment in the vacuum chamber at CISAS, University of Padua. This paper is focused on the test campaign description and the main results achieved at different power levels for different duration of the firings.
환경부에서 수립한 "상수도 시설기준(2004)"은 관로 신축이음관 설치기준에 있어서는 용접이음 강관에는 설치하지 않는 것으로 규정하고 있으며, 이에 대한 근거가 명확하지 않고 관로 안정성이 충분히 확보되었는지 확인하기가 어렵다. 금번 연구에서는 강관의 거동 분석을 통한 관로 안정성을 연구하여 신축이음관의 필요여부를 검증하는 것을 목적으로 하였다. 검토결과는 아래와 같다. 첫째, 아스팔트 도복장강관(D2,400 mm)은 온도변화에 따라 4-cycle로 관로 신 수축이 반복되며, 연장 1.24 km에 있어 최대 13.03 mm의 변위를 나타내었다. 둘째, 수도용 강관의 신 수축으로 발생되는 온도응력은 매설깊이(최대 4 m)에 따라 $13.7{\sim}36.1kgf/cm^2$로 발생되며, 강관(STWW 400)의 안정성에 큰 영향을 키치는 주요 비교인자인 허용 인장강도와 피로한도는 $4,100kgf/cm^2$와 $1,840kgf/cm^2$로 산출되었다. 마지막으로, 수도용 강관의 온도응력은 허용 인장강도와 피로한도와 비교시 매우 작음에 따라, 온도변화에 의한 관로의 신 수축이 발생하여도 관로 안정성에는 영향을 끼치지 못함을 알 수 있었다. 결론적으로 금번 연구를 통하여 수도용 강관의 관로부에는 신축이음관을 설치할 필요가 없는 것으로 증명되었다.
배플 분사기는 연소실 안으로 돌출되어 횡 방향 모드로 발생하는 고주파 연소불안정을 억제하는 배플을 형성한다. 고온의 연소가스에 노출되기 때문에 배플 분사기는 케로신 유로를 통해 자체 냉각이 가능하도록 설계한다. 20개의 나선형 냉각 채널을 갖는 배플 분사기가 개발되어 30톤급 연소기에 성공적으로 적용되어 왔으며, 별도의 외부 냉각을 필요로 하는 내열재 배플이 갖던 성능 감소 문제를 해결하였다. 본 연구는 케로신 냉각유로의 설계를 개선함으로서, 냉각 성능을 만족하는 범위 내에서 제작성을 향상시켜 연소기 대형화로 인해 증가하는 배플 분사기의 제작 비용을 절감하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 배플 분사기에 대한 복합열전달 해석을 수행하였으며, 설계 수정된 배플 분사기는 75톤급 실물형 연소기에 적용하기 전에 축소형 연소기의 연소시험을 통해 열 내구성을 검증하였다.
본 연구에서는 환경 챔버를 이용한 극저온 환경에서, 열.하중 사이클에 따른 탄소섬유강화 복합재의 인장 물성 변화를 고찰하였다. Graphite/epoxy 일방향 복합재 시편에 대하여 시편 상온파손하중의 절반을 가한 상태에서, 상온에서 $-50^{\circ}C$, $-100^{\circ}C$, 그리고 $-150^{\circ}C$ 까지 각각 3회, 6회, 그리고 10회의 열-하중 사이클을 수행한 후 복합재의 인장 강도와 강성을 측정하였다. 그 결과, 온도가 낮아질수록 복합재의 인장 강성은 증가한 반면, 인장 강도는 감소함을 보였다. 그러나 복합재의 인장 강성은 저온 사이클 횟수에 거의 영향을 받지 않았으며 인장 강도는 사이클을 수행하지 않았을 때 보다 오히려 저온 사이클 수행 후 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 실험결과의 고찰을 위해 저온에서 복합재 시편의 열팽창계수를 측정하였고, 주사 전자 현미경 사진을 통해 섬유와 모재의 계면을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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