재사용우주비행체를 위한 반복 아크젯 노출 재사용성 및 영상 기반 비선형 거동 해석

Image-Based Reusability Assessment and Nonlinear Coupled Behavior for Reusable Spacecraft Materials

연구 내용

반복 아크젯 노출 조건에서 복합재의 재사용성을 영상 기반으로 평가하고, 영역·경계 분할과 연계한 미시역학·열구조 해석으로 비선형 거동을 규명하는 연구

반복 아크젯 노출과 같은 재사용 환경에서 C/SiC 복합재의 재사용성 평가를 수행합니다. 노출 이후 재료 상태를 영상 데이터로 확보하고, 영역/경계 분할 기반 분석으로 손상 분포와 거동 변화를 정량화합니다. 이후 미시역학 해석과 열구조 연계 해석을 결합하여 비선형 거동을 해석함으로써, 열 유속과 손상 누적이 성능에 미치는 영향을 설명합니다. 이렇게 영상 기반 관측과 계산 기반 예측을 동일한 해석 프레임 안에서 연결하여, 재사용 설계의 판단 근거를 제공하는 데 목적이 있습니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

연구 흐름은 재진입 환경에서 열 보호 성능을 정량화하려는 요구에서 출발하며, 먼저 미시역학 입력이 열-구조 해석으로 전달되는 기반을 구축했습니다. 이후 반복 노출 조건에서 재료 손상이 누적되는 현상을 영상으로 관측하고, 이를 영역/경계 분할 분석과 연결하는 방향으로 확장했습니다. 2021년부터 수행된 재진입 삭마 시편 관련 과제에서 3차원 영상 분석을 해석 절차의 일부로 포함하여 비선형 거동을 설명하는 데이터-해석 연계를 강화했습니다. 최근에는 이러한 접근을 재사용성 평가로 구체화하여 아크젯 노출 조건에서의 재사용성을 정리하는 성과로 이어지고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

반복 열노출 손상 분포 정량화
재사용성 평가용 해석-영상 연계
C/SiC 복합재 열·거동 예측
재진입 삭마 모델 검증 방법
손상 누적 기반 설계 기준
재사용 임무 조건별 성능 지도
영상 기반 상태 추정 알고리즘
영역 분할 기반 파라미터 추정
비선형 거동 설계 리스크 평가
재사용 열보호 소재 개발 방향성 도출