• 제목/요약/키워드: microgravity

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우주환경하에서의 진동자의 주파수 변화 측정에 의한 질량 측정 시스템 및 방법

  • 김연규;김종우;김광식;최기혁
    • 항공우주기술
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    • 제4권2호
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    • pp.216-219
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    • 2005
  • 이 논문은 무중력환경에서 작은 질량을 측정하기 위한 시스템의 설계와 테스트 결과 분석을 보여준다. 무중력환경에서는 지상에서와 같이 중력에 이용하여 무게를 측정하는 것은 어렵다. 그래서 여기서 제안된 방법은 측정하고자 하는 샘플의 무게에 대한 함수인 공진주파수를 측정하는 것이다. 우리가 무게에 대한 공진주파수를 안다면 샘플의 공진주파수를 측정하여 그 질량을 알 수 있다. 그래서 피에조 세라믹이라는 물질을 이용하여 시스템을 만든 후 실제로 측정하였다. 이 시스템은 여러 문제가 있었지만, 우리는 미지의 물체의 질량을 측정할 수 있었다.

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Effects of thermal boundary conditions and microgravity environments on physical vapor transport of $Hg_2Cl_2-Xe$ system

  • Kim, Geug-Tae;Kwon, Moo-Hyun;Lee, Kyong-Hwan
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.172-183
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    • 2009
  • For the effects of the nonlinear temperature profiles and reduced-gravity conditions we conduct a two-dimensional numerical modeling and simulations on the physical vapor transport processes of $Hg_2Cl_2-Xe$ system in the horizontal orientation position. Our results reveal that: (1) A decrease in aspect ratio from 5 to 2 leads to an increasingly nonuniform interfacial distribution and enhances the growth rate by one-order magnitude for normal gravity and linear wall temperature conditions. (2) Increasing the molecular weight of component B, Xenon results in a reduction in the effect of solutal convection. (3) The effect of aspect ratio affects the interfacial growth rates significantly under normal gravity condition rather than under reduced gravitational environments. (4) The transition from the convection-dominated regime to the diffusion-dominated regime ranges arises near at 0.1g$_0$ for operation conditions under consideration in this study.

분위기유속에 따른 확산화염내 매연거동파악 (Observation of Soot Behavior in Diffusion Flame according to Surrounding Air Velocity)

  • 최재혁;박원석;윤석훈;오철;김명환
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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    • pp.254-255
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    • 2005
  • The effect of surrounding air velocity on the soot deposition process from a diffusion flame to a solid wall was investigated in a microgravity environment to attain in-situ observations of the process. An ethylene($C_2H_4$) diffusion flame was formed around a cylindrical rod burner in surrounding air velocity of $v_{air}$=2.5, 5, and 10 cm/s with oxygen concentration of 35 % and wall temperature of 300 K. Laser extinction was adopted to determine the soot volume fraction distribution between the flame and burner wall. The experimental results show that the soot particle distribution region moves closer to the surface of the wall with increasing surrounding air velocity. A numerical simulation was also performed to understand the motion of soot particles in the flame and the characteristics of the soot deposition to the wall. The results successfully predicted the differences in the motion of soot particles by different surrounding air velocity near the burner surface and are in good agreement with observed soot behavior in microgravity. A comparison of the calculations and experimental results led to the conclusion that a consideration of the thermophoretic effect is essential to understand the soot deposition on walls.

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모사된 미세중력장내 액체부유대에서의 Marangoni대류의 불안정성 (Marangoni Convection Instability of a Liquid Floating Zone in a Simulated Microgravity)

  • 이진호;이동진;전창덕
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.456-466
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    • 1994
  • Experimental investigation was made to study the mechanism of fluid and thermal oscillation phenomena of surface-tension driven flow in a cylindrical liquid column heated from above which is the low-gravity floating zone simulated on earth. Hexadecane, octadecane, silicon oil (10cs), FC-40 and water are used as the test liquids. The onset of the oscillatory thermocapillary convection appears when Marangoni number exceeds its criteria value and is found to be due to the coupling among velocity and temperature field with the free surface deformation. The frequency of temperature oscillation decreases with increasing aspect ratio for a given diameter and Marangoni number and the oscillation level increases with Marangoni number. The flow pattern in the liquid column appears either as symmetric or asymmetric 3-D flow due to the oscillatory flow in the azimuthal direction. The free surface deformation also occurs either as symmetric or asymmetric mode and its frequency is consistent with those of flow and temperature oscillations. The amplitude of surface deformation also increases with Marangoni number.

Development of a Supported Emulsion Liquid Membrane System for Propionic Acid Separation in a Microgravity Environment

  • Li, Jin;Hu, Shih-Yao B.;Wiencek, John M.
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제6권6호
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    • pp.426-432
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    • 2001
  • Perstractive fermentation is a good way to increase the productivity of bioreactors. Us-ing Propionibacteria as the model system, the feasibility of using supported emulsion liquid mem-brane(SELM) fro perstractive fermentation is assessed in this study. Five industrial solvents were considered as the solvent for perparing the SELM. The more polar a solvent, is the higher the par-tition coefficeint However, toxicity of a solvent also increases with its polarity. CO-1055(indus-trial decanol/octanol blend)has the highest partition coefficient toward propionic acid among the solvents that has no molecular toxicity toward Propionibacteria, A preliminary extraction study was conducted using tetradecane as solvent in a hydrophobic hollow fiber contactor. The results confirmed that SELM eliminates the equilibrium limitation of conventional liquid-liquid extrac-tion and allows the use of a non-toxic solvent with low partition coefficient.

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비예혼합 대향류 화염의 축대칭 모사 - 변형률이 화염구조에 미치는 영향 - (Axisymmetric Simulation of Nonpremixed Counterflow Flames - Effects of Global Strain Rate on Flame Structure -)

  • 박외철
    • 한국가스학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.42-47
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    • 2004
  • 변형률이 대향류 화염의 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해, 무중력상태에서의 축대칭 메탄-공기 대향류화염의 시뮬레이션을 수행하였다. 질소와 메탄의 혼합물인 연료 중 메탄의 몰분율 Xm= 20, 50, $80\%$와 각 몰분율당 변형률 ag= 20, 60, 90 $s^{-1}$에 대한 화염형태와 온도 및 축방항 속도의 분포를 비교하였다. 온도와 축방항 속도 분포가 1차원 화염코드인 OPPDIF의 결과와 잘 일치하였다. 또 축대칭 시물레이션을 통해, 변형률이 증가하면 화염이 반경방향으로 늘어나 화염의 반경은 증가하고 두께가 감소함을 확인하였다.

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지하 공동의 탐지와 모니터링을 위한 고정밀 중력탐사 (A Microgravity for Mapping and Monitoring the Subsurface Cavities)

  • 박영수;임형래;임무택;구성본
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권4호
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    • pp.383-392
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    • 2007
  • 지하 공동은 토지의 이용과 개발을 제한할 뿐 아니라 안전과 환경에 심각한 우려를 준다. 우리나라는 석회암이 널리 분포하고 폐광산이 많으며 도심이 확장되고 토지의 개발이 활발하여, 지하 공동에 의한 지반 안전과 환경 보존 문제를 안고 있다. 전남 무안군 덕보들에 한국지질자원연구원에서 마련한 물리탐사 실험장에서 지하 공동의 탐지와 모니터링을 위한 고정밀 중력탐사를 하였다. 중력은 약 30 m 간격의 논둑길을 따라 5 m 간격으로 모두 800여 측점에서 AutoGrav CG-3 중력계로 측정하였으며, 측점의 절대적 위치 오차는 수 mm 이하로 유지하였다. 중력 측선은 MS (minimum support) 역산으로 밀도 분포를 작성하였으며, 고분해능 3차원 중력 역해의 비유일성을 줄이기 위하여 Euler 디컨벌루션의 해를 제한 조건으로 이용하는 역산 방법을 고안하였다. 역산에 의하여 작성한 밀도 분포는 잔여 중력 분포와 전체적으로 잘 일치하였으며, 특히 공동과 관련된 것으로 예상되는 3곳의 중력 이상대의 밀도 분포 형태, 즉 공동의 위치 뿐 아니라 공동형태와 발달 양상을 잘 보여주었다. 이러한 해석 결과는 시추 주상도와 매우 잘 일치하였다. 탐사 실험장의 진입로에서 그라우팅을 전후하여 시간차 중력 모니터링을 하였다. 탐사 조건에 의한 불일치는 기준점의 관측 중력을 비교하여 조정하였다. MS 역산으로 작성한 그라우팅 전, 후의 밀도 분포를 비교하여 그라우팅의 효과를 검토하였다. 이 현장 사례를 통하여 ${\mu}Gal$ 수준의 정밀도와 정확도의 고정밀 중력탐사는 지하 공동을 탐지할 뿐 아니라 공동의 분포와 발달 양상을 확인하는 가장 직접적이고 효과적인 수단이 됨을 보여주었다. 또한, 시간차 중력 모니터링은, 여러 가지 오차 요인들이 있지만, 시간의 경과에 따른 지하 밀도 분포의 변화를 관측하는 데 효과적임을 보여주었다.

Gravity Level Dependency of Gas-Liquid Two-Phase Flow

  • Choi, Bu-Hong
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권4호
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    • pp.487-493
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    • 2003
  • More reliable design of thermal transport. Power acquisition and thermal management systems requires the through understanding of the flow hydrodynamic. the differences and similarities between the two-phase flow characteristics of two-Phase flow influenced by the gravity levels. The data of flow Patterns, void fraction, frictional pressure drop associated with their characteristics were obtained at $\mu\textrm{g}$. 1g and 2g. Flow patterns and void fraction data obtained at three gravity levels were compared with each other and previous models and correlations.

국제우주정거장 가압모듈 활용분야 및 전망 분석

  • 이주희;최기혁
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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    • pp.48-48
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    • 2004
  • 국제우주정거장 (International Space Station; ISS) 프로그램을 통하여 미국을 비롯한 15개 참여 국가들은 우주공간의 과학 연구 및 산업적 활용을 위한 전초기지를 만들어 나가고 있다. ISS에는 미세중력 (Microgravity) 환경을 이용하여 각종 실험을 수행하기 위한 공간으로 총 6개의 가압모듈 (Pressurized Module; PM)이 설치되었거나 설치될 예정이다. 현재 설치되어 있는 PM으로는 2001년 2월 ISS에 부착된 미국 NASA의 Destiny 실험모듈이 있으며, 향후 미국의 Centrifuge Accommodation Module (CAM), 일본의 Japanese Experiment Module- Pressurized Module (JEM-PM), 유럽연합의 Columbus Module, 러시아의 Research Module 등이 설치될 예정이다. (중략)

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