KCI우수등재
SCOPUS
초소형위성용 전계방출 전기추력기의 바늘형 방사기 설계를 위한 이론모델 개선 연구 = An Improvement Study of Theoretical Model for a Needle Emitter Design of Field Emission Electric Thruster for CubeSat
저자
발행기관
학술지명
韓國航空宇宙學會誌(Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI우수등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
789-798(10쪽)
제공처
소장기관
최근 세계적으로 초소형위성의 수요가 증가하면서 다양한 초소형위성용 추진시스템이 개발되고 있다. 그중에서도 전계방출형(Field Emission Electric Propulsion, FEEP) 전기추력기는 단순성, 소형화, 고효율화 등의 이유로 초소형위성용 추진시스템으로 선호되고 있다. 기존 연구들을 조사한 결과, 전계방출형 전기추력기의 성능을 예측하기 위해 방출전류-인가전압 특성에 대한 이론모델이 관습적으로 사용되어 온 것을 발견하였다. 따라서 본 연구에서는 바늘형 방사기를 기반으로 이론모델을 유도해봄으로써 기존 이론모델에 포함된 오류를 확인하였고, 개연성을 검증하였다. 또한, 실험 측정결과와의 비교를 통해 기존 이론모델의 부정확성과 적용한계를 발견하였고, 이를 분석하여 정확도를 향상시키기 위한 개선된 이론모델을 정립 및 제안하였다. 개선된 이론모델의 사용을 통해 전계방출형 전기추력기의 성능 예측과 방사기 설계시 신뢰성이 향상될 수 있을 것으로 기대된다.
더보기Recently, with the increasing demand for CubeSat worldwide, various propulsion systems for CubeSat are being developed. Among them, Field Emission Electric Propulsion (FEEP) thruster is preferred as a propulsion system for CubeSat due to simplicity, miniaturization, and high efficiency. From previous studies, it is found that a theoretical model for the current-voltage characteristics of FEEP thrusters has conventionally been used to predict their performance. Therefore, in this study, we derived a theoretical model for the needle emitter to verify errors in the existing theoretical model and validate its reliability. Furthermore, through comparison with experimental measurements, we discovered inaccuracy and limitations in the existing theoretical model, and based on this analysis, we established and proposed an improved theoretical model to enhance accuracy. The use of the improved theoretical model is expected to enhance the prediction of performance and reliability in the design of FEEP thrusters.
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