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색상 검출방식의 천이 액정법에서 색상 변화 시간 산정의 정확도 향상
신소민(Somin Shin),전창수(Chang Soo Jeon),곽재수(Jae Su Kwak),정용운(Yong Wun Jung) 대한기계학회 2007 大韓機械學會論文集B Vol.31 No.11
In this paper, different criteria for determining hue change time in the hue detection based transient liquid crystals technique were compared. Results showed that methods utilizing threshold of intensity or saturation gave many missing points and quality of the calculated results were strongly depends on the value of threshold. Wider bandwidth in the hue bandwidth method showed better distribution of calculated hue change time, but induced ambiguity in the hue change time. In the time-hue curve fitting method, the distribution of evaluated hue change time was smooth and reasonable, and, by the nature of curve fitting, the noise effect on the hue was successfully considered in calculating of the hue change time. Compared to other methods, it is expected that the time-hue curve fitting method would provide better and accurate hue change time in the hue detection based transient liquid crystals technique.
이중 충돌 제트를 갖는 사각 덕트 내의 열전달 계수 측정
신소민(Somin Shin),이기선(Ki Seon Lee),박승덕(Seoung Duck Park),곽재수(Jae Su Kwak),차봉준(Bong Jun Cha) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.10
Heat transfer coefficients were measured by the improved hue detection based on liquid crystals technique in a turbine blade internal cooling passage model with three blockage walls. In the experiments, blockages with 9 holes of circular, wide, narrow shapes were used and for the circular shapes, holes number of 7, 9, and 11 were tested. For all cases, the total perforated area was kept same. Results showed that the staggered impingement jets increased heat transfer coefficient, however, pressure drop also increased greatly. Generally, Nusselt number ratio and the thermal performance factor decreased as Reynolds number increased. For all Reynolds numbers tested, the blockage wall with wide holes gave more uniform heat transfer coefficient and higher thermal performance factor. As the number of hole increased from 7 to 11, the distribution of heat transfer coefficient became uniform and the thermal performance factor increased.
직접모사법을 이용한 지구 저궤도 파라볼릭 안테나 탑재 위성의 항력 예측
신소민(Somin Shin),나경수(Kyung-Su Na),이주영(Juyoung Lee),조기대(Ki-Dae Cho) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.7
저궤도에서 운용되는 위성은 대기 저항에 의한 연료소모가 크며, 연료소모는 임무수명 및 발사무게에 영향을 미치게 되어 위성 형상에 따른 항력의 예측이 중요하다. 본 논문에서는 직접모사법을 이용하여 파라볼릭 안테나를 탑재한 저궤도 위성의 임무고도의 변화와 받음각에 따른 항력 및 항력 계수의 변화를 살펴보았다. 저궤도의 희박 기체의 거동을 모사하는 직접모사법의 적용성을 검증하기 위해 스타샤인(Starshine) 위성의 비행데이터를 이용하여 고도, 대기와 표면의 상호작용에 따른 항력 계수를 비교하였다. 결론적으로 계산결과로부터 저궤도 위성의 정밀한 궤도수명 계산에 적합한 항력 계수를 도출하였다. Consumption of the fuel on the satellite operating in low earth orbit, is increased due to the air resistance and the amount of increase makes the satellite lifetime decrease or the satellite mass risen. Therefore the prediction of drag force of the satellite is important. In the paper, drag force and drag coefficient analysis of the parabolic antenna satellite in low earth orbit using direct simulation monte carlo method (DSMC) is conducted according to the mission altitude and angle of attack. To verify the DSMC simulated rarefied air movement, Starshine satellite drag coefficient according to the altitude and gas-surface interaction are compared with the flight data. Finally, from the analysis results, it leads to appropriate satellite drag coefficient for orbit lifetime calculation.
지구 저궤도에서 운용되는 영상센서를 위한 열설계 및 열해석
신소민(Somin Shin),오현웅(Hyun-Ung Oh) 한국항공우주학회 2011 韓國航空宇宙學會誌 Vol.39 No.5
지구의 저궤도에서 운용되는 영상센서는 극저온 환경에서 태양 복사 뿐 아니라 지구의 적외선 및 알베도(Albedo)의 영향을 받는다. 극한 환경에 노출되는 영상센서는 작동/비작동시 허용 온도를 벗어나지 않도록 열설계가 필요하며, 정상상태 에너지 평형식을 통해 필요한 방열판 면적 및 히터 예비 설계 값을 설정한다. 일반적으로 위성체 패널에 주기를 갖는 발열장비가 장착되어, 패널의 일부를 방열판 면적으로 설계한다. 본 논문에서는 위성체와 분리하여 설계하는 영상센서의 열제어를 위하여, 내부에서 항상 발열하는 장비의 열을 히트파이프를 이용하여 패널에 장착된 방열판으로 효과적으로 전달하도록 설계하였다. 예비 설계값을 기준으로 수치해석에 기반을 두는 SINDA를 이용하여 궤도 열해석을 실시하여, 방열 면적 및 히터 설계는 쉽고 빠르게 계산되어졌다. 또한, 방열 성능을 유지하면서 질량을 줄이도록 방열판을 립형상(Rib-type)으로 설계하였으며, 궤도 열해석 결과, 영상센서의 열적 요구사항을 만족함을 검증하였다. Space Imaging Sensor operated on LEO is affected from the Earth IR and Albedo as well as the Sun Radiation. The Imaging Sensor exposed to extreme environment needs thermal control subsystem to be maintained in operating/non-operating allowable temperature. Generally, units are periodically dissipated on spacecraft panel, which is designed as radiator. Because thermal design of the imaging sensor inside a spacecraft is isolated, heat pipes connected to radiators on the panel efficiently transfer dissipation of the units. First of all, preliminary thermal design of radiating area and heater power is performed through steady energy balance equation. Based on preliminary thermal design, on-orbit thermal analysis is calculated by SINDA, so calculation for thermal design could be easy and rapid. Radiators are designed to rib-type in order to maintain radiating performance and reduce mass. After on-orbit thermal analysis, thermal requirements for Space Imaging Sensor are verified.
영상센서의 비균일 응답특성 보정을 위한 흑체 설계 및 성능검증과 보정오차 분석
신소민(Somin Shin) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.3
영상센서 중 적외선 센서는 시간경과 및 작동/비작동 반복에 따라 적외선 광원에 대한 응답특성이 조금씩 변화하며, 그 결과 영상품질이 저하된다. 그래서 인공위성에 탑재되는 적외선 센서의 경우 정상적인 임무수행을 위해 교정용 흑체로 주기적인 비균일 응답특성정을 실시할 수 있도록 해야 한다. 본 논문에서는 비균일 응답특성 보정을 위해, 적외선 센서의 파장대역 3.3~5.2μm에서 흑체 방사율이 0.995이상 평균온도차 1℃ 이하가 되도록 V-그루브(groove) 타입의 흑체를 설계하였다. 성능검증을 위해 흑체의 방사율과 표면온도를 측정하여 검증하였으며, 그 결과로부터 비균일 응답특성 보정오차를 산출하였다. Each pixel of InfraRed(IR) sensor differently responds to IR light as time elapses or the sensor on/off operation is repeated. As a result, the quality of IR sensor image is deteriorated, and therefore NUC(Non-uniformity Correction) is periodically needed for IR sensor. In this paper, in order to perform NUC in the Satellite, on-board V-grooved blackbody is designed with a baffle so that the emissivity of black body is to be higher than 0.995 as well as the temperature deviation is less than 1°C in the range of the infrared wave length from 3.3 to 5.2μm. To check its performance, the emissivity and the surface temperature of the blackbody by TRT(Transfer Reference Thermometer) and IR Micrometer scanner are measured, respectively. From the results, black body design is verified and the uncertainty of NUC is estimated through the measurement results.