Efficiency Analysis of Thermal Transpiration According to Back Pressure under Vacuum Condition

진공환경에서 열적발산원리의 배압에 따른 효율분석

From the previous researches about flow characteristic of micro-nozzle， we found that viscosity and back pressure induced heavy losses in micro nozzle. To overcome thess losses, we began to study new conceptual micro propulsion system that is thermal transpiration based micro propulsion system. It has no moving parts and can pump the gaseous propellant by temperature gradient only (cold to hot). Most of previous research on thermal transpiration is in its early stage and mainly studied for application to small vacuum facility or gas chromatography in ambient condition using nanoporous material like aerogel. In this study, we focus on basic research of propulsion system based on thermal transpiration using polyimide material in vacuum conditions.

마이크로 노즐의 유동특성에 대한 선행연구로부터 우리는 마이크로 노즐에서 점성과 배압에 의해 유동손실이 발생함을 확인하였다. 이러한 유동손실을 극복하기 위해 열적발산원리를 이용한 새로운 개념의 마이크로 추진장치에 대한 연구를 진행하였으며，이는 움직이는 부품이 없이 오직 온도구배만으로 추진제를 낮은 온도에서 높은 온도로 펌핑이 가능하다. 대부분의 열적발산원리에 대한 연구는 많은 발전을 거듭해 왔으며, 주로 대기압 환경에서 에어로젤과 같은 나노 다공물질을 이용하여 소형 진공설비나 가스 크로마토그래피에 적용 목적으로 연구되었다. 하지만 본 연구에서는 폴리이미드 재질을 이용하여 진공환경에서 열적발산원리를 이용한 추진장치의 기초연구를 진행하였다.