• 제목/요약/키워드: Vacuum environment

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우주개발과 진공기술의 응용 (Space Business and Applications of Vacuum Technology)

  • 이상훈;서희준;유성연
    • 한국진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.270-277
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    • 2008
  • 진공이란 공간의 기체압력이 대기압보다 낮은 상태, 즉 분자밀도가 약 $2.5{\times}10^{19}$분자/$cm^3$ 보다 적은 상태를 의미하며, 극청정환경 제공, 단열효과, 입자의 장거리 비행가능, 증발과 승화작용, 안정된 플라즈마를 유지, 생화학 반응 억제, 우주환경 제공 등의 특성으로 인해 오늘날 전 산업분야 및 과학기술 분야에 응용이 되고 있다. 우주환경은 이러한 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 이어지기도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 우주환경모사장비라 함은 우주환경의 주특징인 고진공상태와 극저온 환경을 모사할 수 있는 지상장비를 말하며, 장비의 설계 및 제작에는 기본적으로 진공기술이 응용되게 된다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원이 보유하고 있는 인공위성의 개발에 필수 장비인 우주환경모사장치들을 소개하고, 최근 발달된 국내 진공기술로 국산화 제작에 성공한 유효제원 ${\varphi}8m{\times}L10\;m$ 급의 대형열진공챔버를 통하여 우주개발에 응용되는 진공기술을 소개하고자 한다.

진공침탄 공정기술을 이용한 자동변속기 부품 개발 (Development of Automatic Transmission Parts by Using Vacuum Carburizing Heat-treatment Technology)

  • 이원범;문경일;조용기;임경묵;변상교
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.211-216
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    • 2010
  • Vacuum carburizing process is well known process for its environment-friendly, low-cost, high-quality characteristics, compared with gas carburizing. In this study, a research was carried out to develop a process of vacuum carburizing for essential components of automotive transmission that is difficult to control its distortion. As a result, vacuum carburizing process is superior to gas carburizing in terms of cost, environment and quality.

개별진공압이 적용된 연약지반의 응력과 변형 특성 (Characteristic of stress and strain of soft ground applied individual vacuum pressure)

  • 안동욱;한상재;김병일;정승용;김수삼
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.467-472
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    • 2010
  • Individual vacuum pressure method is soft ground improvement technique, in which a vacuum pressure can be directly applied to the vertical drain board to promote consolidation and strengthening the soft ground. This method does not require a surcharge load, different to embankment or pre-loading method. In this study, given the inner displacement of the ground where the individual vacuum pressure is applied, this dissertation aimed to reproduce the state of stress in the ground that is subject to the constraints created by the depth of improvement area. Modified Cam Clay theory which made it possible to take into account the isotropic displacement of the ground was applied to the NAP-IVP used simulation; the conception of equivalent permeability proposed by Hird was also applied so that the 3-dimensional real construction effect of drain materials could be reflected in the analysis.

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인공위성 탑재품 수준 열진공 시험에 대한 열해석 모델의 개발과 환경시험 결과를 이용한 검증 (Development and Verification of Thermal Analysis Model for Thermal Vacuum Test of Satellite Components)

  • 김상호;서현석;유재호;한은수;김태경;김형동;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.842-847
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    • 2010
  • 본 연구는 인공위성 탑재품 열진공 시험시 적용된 열환경 조건, 탑재품 시험용 열진공 챔버의 형상, 위성체 내부의 열환경들을 고려하여 열진공 시험 과정을 모사하는 수치해석모델을 설계하여 열해석을 수행하였다. 피시험체인 탑재품과 열진공 챔버 구성요소의 시간에 따른 온도 변화를 보여주는 과도적(Transient) 해석 결과를 구할 수 있다. 열해석에 의한 성능향상 설계를 반영하여 업그레이드한 열진공 챔버를 이용한 탑재품 환경시험을 수행하였으며, 시험 결과와 열해석 결과에 대한 비교/검증을 수행하였다.

진공용 3자유도 얼라인먼트 스테이지 개발 (Development of Three D.O.F Alignment Stage for Vacuum Environment)

  • 한상진;박종호;박희재
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권11호
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    • pp.138-147
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    • 2001
  • Alignment systems are frequently used under various semiconductor manufacturing environment. Particularly in PDP(Plasma Display Panel) manufacturing process, the alignment system is applied to the combining and sealing processes of the upper and lower glass panels of PDP, where these processes are performed in the vacuum chamber of high vacuum and high temperature. In this paper, the XYΘ-alignment stage is developed to align PDP panels. Because of high vacuum and high temperature environment, the alignment chamber has been designed to isolate the inner part of the alignment chamber from the outer environment of high vacuum and high temperature, in which every part of the alignment stage is inserted. As it is difficult to attach feedback sensors to the alignment stage in the alignment chamber, the alignment stage is implemented with the open loop algorithm, where the parallel link structure has been designed using step-motors and ball-screws for structural simplicity. The kinematic analysis is performed to drive the parallel link structure, based on the experiments of actuation-compensation of the alignment stage. For the error compensation, the hyperpatch model has been used to model the errors. From the experiments, the positional accuracy of the alignment stage can be improved significantly.

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Construction of a Thermal Vacuum Chamber for Environment Test of Triple CubeSat Mission TRIO-CINEMA

  • Jeon, Jeheon;Lee, Seongwhan;Yoon, Seyoung;Seon, Jongho;Jin, Ho;Lee, Donghun;Lin, Robert P.
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제30권4호
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    • pp.335-344
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    • 2013
  • TRiplet Ionospheric Observatory-CubeSat for Ion, Neutron, Electron & MAgnetic fields (TRIO-CINEMA) is a CubeSat with 3.14 kg in weight and 3-U ($10{\times}10{\times}30$ cm) in size, jointly developed by Kyung Hee University and UC Berkeley to measure magnetic fields of near Earth space and detect plasma particles. When a satellite is launched into orbit, it encounters ultra-high vacuum and extreme temperature. To verify the operation and survivability of the satellite in such an extreme space environment, experimental tests are conducted on the ground using thermal vacuum chamber. This paper describes the temperature control device and monitoring system suitable for CubeSat test environment using the thermal vacuum chamber of the School of Space Research, Kyung Hee University. To build the chamber, we use a general purpose thermal analysis program and NX 6.0 TMG program. We carry out thermal vacuum tests on the two flight models developed by Kyung Hee University based on the thermal model of the TRIO-CINEMA satellite. It is expected from this experiment that proper operation of the satellite in the space environment will be achieved.

우주환경모사를 위한 대형열진공챔버 국산화 구축 (Domestic Construction of a Large Thermal Vacuum Chamber for Space Environment Simulation)

  • 조혁진;문귀원;서희준;이상훈;최석원
    • 항공우주기술
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    • 제6권1호
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    • pp.64-73
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    • 2007
  • 차세대 대형위성에 대한 우주환경모사를 위한 대형열진공챔버가 한국항공우주연구원에 의해 성공적으로 국산화 구축되었다. 유효직경 8미터, 유효깊이 10미터의 대형열진공챔버는 크게 진공계와 열제어계, 방진계로 구분되며, $3.7{\times}10^{-5}Pa$($5{\times}10^{-7}torr$) 이하의 진공 환경에서 액체질소를 이용해 위성을 감싸는 쉬라우드의 온도를 $-190^{\circ}C$ 이하로 유지할 수 있고, $10^{-5}g_{rms}$ 이하의 진동레벨을 갖는 방진시스템을 갖추어 우주환경에서의 광학시험을 가능하게 한다. 또한 챔버내에 설치된 할로겐램프를 이용하여 쉬라우드의 온도를 섭씨 123도까지 상승시켜 베이크아웃 시험을 수행할 수 있으며, PLC(Programmable Logic Controller)를 기반으로 한 제어프로그램을 이용하여 대형열진공챔버의 자동화 제어를 수행할 수 있다.

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Design and Fabrication of a Vacuum Chamber for a Commercial Atomic Force Microscope

  • Park, Sang-Joon;Jeong, Yeon-Uk;Park, Soyeun;Lee, Yong Joong
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제23권2호
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    • pp.97-102
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    • 2014
  • A vacuum chamber for a commercial atomic force microscope (AFM) is designed and fabricated. Only minimal modifications were made to an existing microscope in an effort to work in a vacuum environment, while most of the available AFM functionalities were kept intact. The optical alignment needed for proper AFM operations including a SLD (superluminescent diode) and a photodiode can be made externally without breaking the vacuum. A vacuum level of $5{\times}10^{-3}$ torr was achieved with a mechanical pump. An enhancement of the quality factor was observed along with a shift in the resonance frequency of a non-contact-mode cantilever in a vacuum. Topographical data of a calibration sample were also obtained in air and in a low vacuum using the non-contact mode and the results were compared.