위성 열평형 시험에서 챔버 벽 영향에 관한 연구

Abstract

위성 열평형 시험에 사용하는 열진공 챔버의 벽은 흑체 거동을 하는 우주공간과는 달리 위성의 복사 에너지를 완벽하게 흡수하지 못하고 일부를 반사한다. 챔버의 크기가 작을수록 이러한 챔버 벽 효과는 커지는 것으로 알려져 있다. 이것은 시험비용을 줄이기 위해 대형 챔버를 사용하기 힘든 소형위성의 개발에 걸림돌이 된다. 본 연구에서는 챔버 벽 효과를 예측하고 이를 보정하기 위한 정량적인 분석을 진행하였다. 그 결과로 챔버 벽 효과에 의한 온도 오차를 계산하여 시험 데이터를 보정할 수 있게 하였다. 또, 최적 면적비를 정의하여 소형위성의 열평형 시험용 열진공 챔버의 크기를 정하는데 기준을 마련하였다. 덧붙여 챔버 벽을 투명한 재질로 코팅하여 챔버 벽 효과를 줄일 수 있는 방안에 대해 이론적인 분석을 수행하였다. The wall of thermal vacuum chamber which is used for the satellite thermal balance test doesn't absorb satellite's IR emission perfectly and reflects some part of that. It is estimated that small thermal vacuum chamber has relatively larger wall effect than the big one. The small thermal vacuum chamber is required for the small satellite test to reduce the test cost. A quantitative analysis was carried out to investigate the chamber wall effect. As a result, temperature errors caused by chamber wall effect was calculated, and the temperature data acquired in the thermal balance test have been compensated. By defining the optimized area ratio between chamber surface and satellite surface area, the baseline to be able to determine the minimum size of thermal vacuum chamber was established to minimize the wall effect. Also, theoretical analysis about transparent material coating which can reduce the chamber wall effect is conducted.