초록 ▼

- 국제우주정거장을 구성하는 주요 재료의 우주양성자 노출 영향을 실험하고 분석함.
- 지상에서 사용 가능한 싸이클로트론 등을 이용하여 입자우주방사선 환경을 모사하고 각 시험재료의 물성변화를 분석함.
- 우주정거장의 주요 구조물 재료인 알루미늄 합금 6061, 2024, 7075의 경우 등가우주 노출시간으로 환산한 조사 양성자의 누적량이 증가함에 따라 최고인장강도는 점점 떨어지고 있는 반면, 최대 신장길이는 점점 길어지고 있음. 이는 연서을 가진 알루미늄의 특징 중 조사경화보다 결정파괴에 의한 격자간 결합에너지의 감소로 s

- 국제우주정거장을 구성하는 주요 재료의 우주양성자 노출 영향을 실험하고 분석함.
- 지상에서 사용 가능한 싸이클로트론 등을 이용하여 입자우주방사선 환경을 모사하고 각 시험재료의 물성변화를 분석함.
- 우주정거장의 주요 구조물 재료인 알루미늄 합금 6061, 2024, 7075의 경우 등가우주 노출시간으로 환산한 조사 양성자의 누적량이 증가함에 따라 최고인장강도는 점점 떨어지고 있는 반면, 최대 신장길이는 점점 길어지고 있음. 이는 연서을 가진 알루미늄의 특징 중 조사경화보다 결정파괴에 의한 격자간 결합에너지의 감소로 slip에 의한 결정 파단이 늘어나는 것으로 분석.
- 열조절용 유기재료는 방향족 Benzene 기를 기본으로 하는 polyimide 계열을 사용하며, 양성자의 피폭에 의하여 탄소-탄소(C-C) 저에너지 결합 chain에서 scission이 발생하고 이는 섬유성 결정다발로 만드는 기본결합체가 됨. 20년 이상 $10^{14}p/cm^2$ 의 양성자 피폭에 의한 전달에너지로 인하여 재결합이 된 이중 탄소결합(C=C)의 파손과 중간 에너지단계에서 가교반응역할을 한 탄소-산소(C-O) 및 탄소-질소(C-N) 결합도 모두 파손되어 결정의 약화가 발생.

Abstract ▼

Aluminum alloy 6061-T6, 2024-T4, 7075-T6 as structural materials for space station and ITO KAPTON of external thermal management were selected as experimental specimen. MC-50 cyclotron operated by Korea Institute of Radiaological and Medical Sciences (KIRAMS) were utilized for simulation of space pr

Aluminum alloy 6061-T6, 2024-T4, 7075-T6 as structural materials for space station and ITO KAPTON of external thermal management were selected as experimental specimen. MC-50 cyclotron operated by Korea Institute of Radiaological and Medical Sciences (KIRAMS) were utilized for simulation of space proton environment, the heat-vacuum chamber was attached to give a factor of heating and vacuum circumstance. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Atomic Force Microscopy (AFM), Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) and Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) were applied to know the mechanical strength and fracture or damage level of micro lattice by proton bombardment. Beam energy were fixed 10MeV and 30MeV and fluxes were calculated the equivalent time in space exposure based on tile October 1989 Worst Case Event. The equivalent time in space were classified as 5-year, 10-year, 20-year, 30-year and 50-year irradiation for aluminum alloys and 1-year, 3-year, 5-year, 10-year and 20-year irradiation for KAPTON.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• CONTENTS...8
• 목차...9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...18
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...53
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...56
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...57
• 제 7 장 참고문헌...59