초소형위성 TRIO-CINEMA의 열진공시험 환경 구축 및 시험결과 분석 = Build a thermal vacuum chamber for environment test and test result of TRIO-CINEMA

국문 초록 (Abstract)

위성이 궤도에 진입하면 초고진공, 극한의 온도조건에 노출된다. 이를 모사하기 위하여 지상에서는 열진공 챔버를 이용하여 환경시험을 수행한다. 열진공 챔버는 내부공간을 고진공 상태로 유지한 상태에서 챔버 벽면온도를 변화시킬 수 있는 장비이다. 실제 열진공 시험에서는 위성체에 극한의 온도조건을 몇 주기 동안 가하며 위성의 작동환경을 우주환경과 유사하게 한다. 이러한 조건에서도 위성이 정상적으로 동작하는지 여부를 시험한다. 본 논문은 초소형위성 TRIO-CINEMA(TRiplet Ionospheric Observatory- Cubesat for Ion, Neutron, Electron & MAgnetic field)의 열진공시험을 위한 열진공챔버 구축과 비행 모델의 시험결과를 검증하였다. 위성의 크기는 10 cm × 10 cm × 34 cm 이며 총 무게는 3.14 kg, 전력은 3 W, 궤도는 약 700 km 고도, 경사각 98.57도의 태양동기궤도이다. 열진공 시험은 NX6.0 TMG program을 사용한 열해석 결과를 바탕으로 한 위성의 온도범위보다 넓은 온도에서 실시하였다. 시험은 -20 ℃ ∼ +35 ℃ 의 온도범위로 총 4 주기를 진행하였으며 이 온도범위에서 실험이 가능하도록 LabVIEW Program을 사용한 온도 모니터링 시스템과 진공챔버의 Shroud 가열, 냉각장비를 구축하였다. 이 결과를 바탕으로 경희대학교에서 제작한 2기의 비행 모델에 대한 열진공 시험을 실시하여 우주환경에서 위성이 정상적으로 작동함을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 7
• 제 2 장 열진공챔버 9
• 2.1 열제어 11
• 2.2 진공제어 12
• 제 3 장 열진공시험 환경 구축 12
• 3.1 모니터링 시스템 12
• 3.2 진공챔버 구조변경 14
• 제 4 장 열진공시험 17
• 4.1 열해석 결과 17
• 4.2 비행모델 열진공시험 절차 23
• 4.3 . 시험결과 27
• 4.4 . 기능시험 33
• 제 5 장 문제점 분석 및 챔버 구조개선의 필요성 35
• 제 6 장 결론 37
• 참고문헌 37
• Appendix 38
• Abstract 46
• 감사의 글 47
• 그림 차례 49
• 표 차례 50