직접모사법을 이용한 정지궤도위성 액체원지점엔진의 배기가스 거동연구

이치성 세종대학교 대학원 2018 국내석사

정지궤도위성은 천이궤도에서 정지궤도로 진입하기 위해 필요한 추력을 액체원지점엔진을 사용하여 얻는다. 하지만 액체원지점엔진을 사용할 때는 35,000 Km 고도가 넘는 고진공환경에서 사용함에 따라 엔진에서 나오는 배기가스(Plume)는 고진공영역을 만나 팽창하여 정지궤도위성의 표면이나 태양전지판으로 흐르는 후방유동을 만든다. 후방유동은 정지궤도위성의 수명절감, 표면오염, 열 하중 등의 치명적인 오류를 만들 수 있으므로 정지궤도위성에 사용되는 액체원지점엔진에 대한 배기가스해석은 필요하다. 본 연구에서는 고진공영역에서 사용되는 정지궤도위성 400 N급 이원추진시스템 액체원지점엔진에 대한 배기가스해석을 직접모사법을 사용하여 해석하였다. 모노메틸하이드라진과 사산화이질소를 추진제로 사용하는 액체원지점엔진을 선택하여 화학평형상수를 사용하여 화학반응을 계산하여 몰분율과 단열화염온도를 계산하였다. 그 다음 액체원지점엔진의 배기가스를 해석하기 위해 먼저 연속체 영역인 액체원지점엔진 내부유동해석을 Navier-Stokes 기반에 상용소프트웨어를 사용하여 해석하였다. 내부유동해석 출구 결과를 사용하여 분자들의 충돌이 적은 희박영역을 직접모사법(Direct Simulation Monte Carlo)을 사용하여 해석하였다. 직접모사법의 해석은 2차원해석과 정지궤도형상과 태양전지판을 고려한 3차원해석을 진행하였다. 추가적으로 액체원지점엔진의 대한 복사열전달에 관한 해석을 진행하여 액체원지점엔진의 배기가스가 태양전지판의 미치는 영향을 해석하였다. 해석결과로 연속체영역에 대한 액체원지점엔진의 내부유동 결과와 2차원 직접모사법을 통해 액체원지점엔진의 배기가스가 후방유동을 발생시켜 정지궤도위성 표면과 태양전지판까지 충분히 팽창되는 것을 확인하였고 3차원 직접모사법 계산을 통하여 압력, 온도, 밀도와 같은 배기가스 거동을 파악할 수 있었다. 직접모사법의 결과를 사용하여 액체원지점엔진 배기가스가 태양전지판에 열 하중과 수밀도를 예측하였고 복사열전달계산으로 배기가스가 가지는 복사열전달률과 액체원지점엔진과 태양전지판표면사이의 복사교환을 예측하였다. The geostationary satellite uses a liquid apogee engine to obtain the thrust to enter a stationary orbit. However, since the liquid apogee engine are used in high vacuum environments of more than 35,00km, the plume from the engine makes backflow into the surface of geostationary satellite or the solar panels. Since the backflow can produce fatal errors such as reducing the mission life of geostationary satellite, surface contamination and thermal load. So, the liquid apogee engine plume behavior study for geostationary satellites is necessary. In this study, we were analyzed plume behavior of 400 N grade bipropellant liquid apogee engine for geostationary satellite in a vacuum condition using numerical method. For efficiency, a continuum regime was calculated by using the CFD(Computational Fluid Dynamics) method base on the Navier-Stokes equation, while a rarefied regime was analyzed by using DSMC(Direct Simulation Monte Carlo) method base on the Boltzmann equation. The plume regime was analyzed 2-dimensional and 3-dimensional geostationary satellite configuration considering solar panels. In addition, the radiative heat transfer for the liquid apogee engine was analyzed, and the exhaust plume of liquid apogee engine analyzed the effect of solar panels. As a result, the internal flow of the liquid apogee engine and the results of 2-dimensional DSMS method were confirmed to make a backflow. And we confirmed that the backflow was expanded to the geostationary satellite surface and the solar panels. As the 3-dimensional results, the distribution of the flow properties, such as a density, a temperature and a separation of several chemical species were investigated. Using the 3-dimensional DSMC results, we predicted the thermal load and density on the solar panels, calculated the radiative heat transfer rate of the plume and the radiation exchange between the liquid apogee engine and solar panel surface.

프로야구 응원활동만족이 관람태도에 미치는 영향

이치성 경희대학교 2008 국내석사

This study aims to provide basic data to the development of sound professional baseball cheering culture and the enhancement of corporation marketing effect by investigating and analyzing how the satisfaction of professional baseball cheering activities impact on watching attitude, selected games of September of 2007 formal season games, and whenever home team's games of four professional baseball teams(L, H, D, K) are played, made total 400 samples for each game of 100 samples. Sampling method was used as random type sampling, after surveying for sampled population, removing the data which response was insincere or unwritten from analysis, and also removing 45 samples through removing process of outlier using statistic method, we analyzed total of 355 samples. Of collecting data from the results of survey, after removing the responses such as unfaithful response, double filling up, and unwritten response from analysis, encoding faithful data, and entering analyzable data among finished searching of entry error each by each to computer, we performed analysis of data using statistic program, SPSS 12.0 for Windows, and the specific technique of statistic analysis using in this study for verification of hypothesis. We performed a frequency analysis in order to research general features of subjects, performed t-test and one-way ANOVA in order to investigate cheering satisfaction and watching attitude, and performed post-hoc analysis using Scheffe method in case of significant difference. We used correlation analysis and mutiple regression analysis of Pearson in order to research correlation between cheering satisfaction and watching attitude, when all of hypothesis verification was performed at the level of α=.05. Through this studying method and process, this study drew the results as following: First, to the professional baseball cheering satisfaction according to demographical feature, there are significant differences in cheerleaders by sex, chief cheerleader and cheering events by marital state, and cheerleaders and cheering materials by educational background and career. Second, to the professional baseball cheering attitude according to demographical feature, there are significant differences in sex, age, and educational background. Third, cheering attitude was indicated as having correlation among chief cheerleader, sounds, cheerleaders, and cheering events, and indicated that cheerleaders and cheering materials variables impact on cheering satisfaction. 본 연구는 프로야구 응원활동만족이 관람태도에 미치는 영향을 조사·분석하여, 건전한 프로야구 응원문화 발전 및 기업의 마케팅 효과 증대에 대한 기초자료를 제공하는데 본 연구의 목적이 있으며, 2007년 정규 시즌 경기 중 9월 경기를 선택하여 4개의 프로구단(L, H, D, K구단) 홈경기 때마다 매 경기 100부씩 총 400부를 표집하였다. 표집 방법으로는 랜덤형 무선표집방법을 사용하였으며, 표집된 인원에 대한 설문조사를 실시한 후 응답내용이 부실하거나 무기입 자료는 분석에서 제외한 뒤, 통계적 방법을 이용한 극단치(outlier) 제거 절차를 걸쳐 45부를 제거하였고, 총 355부를 분석하였다. 설문지의 응답결과 회수된 자료 중 응답결과에서 신뢰성이 떨어진다고 판단되는 응답과 이중기입, 무기입 등의 자료를 포함하는 응답을 분석에서 제외시키고, 신뢰성이 있다고 판단되는 자료는 코딩한 후 기입오류의 검색이 끝난 자료는 분석 가능한 자료를 컴퓨터에 개별 입력시킨 후 통계프로그램 SPSS 12.0 for Windows 프로그램을 활용하여, 자료의 분석을 실시하였으며, 가설의 검증을 위해서 이 연구에서 사용한 구체적인 통계분석 기법은 다음과 같다. 연구대상자들의 일반적 특성을 알아보기 위하여 빈도분석을 실시하였으며, 응원만족도와 관람태도 알아보기 위해 t검정(t-test) 및 일원변량분석(one-way ANOVA)을 실시하였고, 유의한 차이가 있는 경우 Scheffe의 방법을 이용하여 사후검증을 실시하였다. 응원만족과 관람태도의 상관관계를 알아보기 위하여 Pearson의 상관관계분석과 다중회귀분석을 사용하였으며, 이때 모든 가설검증은 α=.05 수준에서 이루어졌다. 이와 같은 연구방법 및 절차를 통하여 이 연구에서는 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 인구통계학적 특성에 따른 프로야구 응원만족에서는 성별에 따른 치어리더, 결혼유·무에 따른 응원단장 및 응원이벤트, 학력과 직업에 따른 치어리더 및 응원도구에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 둘째, 인구통계학적 특성에 따른 프로야구 관람태도에서는 성별에서 유의한 차이가 나타났고, 연령과 학력에서도 유의한 차이가 나타났다. 셋째, 관람태도는 응원단장, 음향, 치어리더, 응원이벤트 간에 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 응원만족에서 치어리더와 응원도구 변인이 영향을 미치는 것으로 나타났다.

(A) Study on application of carbon nanotube-based membrane filter

이치성 성균관대학교 일반대학원 2011 국내석사

A membrane filter possessing both superhydrophobicity and superoleophilicity is of great interest for the possible separation of oil and water. Such a filter was realized in this study by synthesizing vertically aligned multi-walled carbon nanotubes on a stainless steel mesh. The dual-scale structure, nano-scale needle-like tubes on the mesh with micro-scale pores, combined with the low surface energy of carbon amplified both hydrophobicity and oleophilicity. For the tests, diesel was selected as a representative of low viscosity oils. The contact angles for diesel and water were 0° and 163°. The nanotube filter could separate diesel and water layers, and even surfactant-stabilized emulsions. The successful phase separation of the high viscosity lubricating oil and water emulsions was also carried out. The separation mechanism can be readily expanded to a variety of different hydrophobic and oleophilic liquids. The simple nanotube filter might be practically employed in environmental and chemical separation processes including oil spill cleanup.