KR101787495B1 - Reinforced multi-layered insulation - Google Patents

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KR101787495B1
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김천곤
최충현
김윤호
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한국과학기술원
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Abstract

다층 강화 단열재는 교대로 반복적으로 적층된 복수의 반사층들 및 스페이서 층들을 포함한다. 반사층들 각각은 강화 복합재료 층, 및 강화 복합재료 층을 적어도 부분적으로 감싸는 금속 코팅층을 포함한다. 반사층의 적층 구조를 통해 단열성 및 내충격성을 동시에 구현할 수 있다.The multilayer reinforced thermal insulating material includes a plurality of alternately repeatedly stacked reflective layers and spacer layers. Each of the reflective layers comprises a reinforced composite layer, and a metallic coating layer at least partially surrounding the reinforced composite layer. The heat insulating property and the impact resistance can be realized at the same time through the laminated structure of the reflection layer.

Description

다층 강화 단열재{REINFORCED MULTI-LAYERED INSULATION}{REINFORCED MULTI-LAYERED INSULATION}

본 발명은 다층 강화 단열재에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 복합재료를 포함하는 다층 강화 단열재에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer reinforced insulation. More particularly, the present invention relates to a multilayer reinforced insulation comprising a composite material.

예를 들면, 인공 위성, 우주 정거장 등과 같은 우주 구조물은 초고속 충격, 열 사이클, 원자 산소, 자외선 등을 포함하는 가혹한 환경에 노출된다. 따라서, 상기 우주 구조물을 우주 잔해물(예를 들면, micro-meteoroids and orbital debris: MMOD)과 같은 외부 충격으로부터 보호하기 위해 휘플 쉴드(whipple shield)와 같은 다층 벽을 갖는 보호 구조물이 상기 우주 구조물의 외부에 형성될 수 있다. 상기 휘플 쉴드는 지나치게 큰 부피를 가지므로 소형 인공 위성과 같은 우주 구조물에 적용하는데 한계가 있다. For example, space structures such as satellites, space stations, and the like are exposed to harsh environments, including ultrafast impact, thermal cycling, atomic oxygen, ultraviolet light, and the like. Thus, in order to protect the space structure from external impacts such as micro-meteoroids and orbital debris (MMOD), a protective structure with a multi-layered wall, such as a whipple shield, As shown in FIG. Since the whip shield has an excessively large volume, its application to space structures such as small satellites is limited.

따라서, 우수한 단열 특성 및 내충격성을 가지면서 소형 우주 구조물에도 적용가능한 보호 구조물을 개발할 필요가 있다.Therefore, there is a need to develop a protective structure that can be applied to small space structures with excellent heat insulation properties and impact resistance.

예를 들면, 특허문헌 1은 복수의 반사층들을 스페이서 기둥들을 통해 서로 이격시키면서 적층된 다층 구조물을 개시하고 있다.For example, Patent Document 1 discloses a multilayered structure in which a plurality of reflective layers are spaced apart from each other via spacer columns.

1. 미합중국 공개특허공보 제2012/0175467호(2012.07.12.)1. United States Patent Application Publication No. 2012/0175467 (July 12, 2012)

본 발명의 일 과제는 우수한 기계적 특성을 갖는 다층 강화 단열재를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a multilayer reinforced insulation having excellent mechanical properties.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재는 교대로 반복적으로 적층된 복수의 반사층들 및 스페이서 층들을 포함할 수 있다. 상기 반사층들 각각은 강화 복합재료 층, 및 상기 강화 복합재료 층을 적어도 부분적으로 감싸는 금속 코팅층을 포함할 수 있다. The multilayer reinforced insulation according to exemplary embodiments of the present invention may include a plurality of alternately repeatedly stacked reflective layers and spacer layers. Each of the reflective layers may comprise a reinforced composite layer, and a metallic coating layer at least partially surrounding the reinforced composite layer.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 강화 복합재료 층은 고분자 기재 내에 함침된 강화 섬유를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the reinforced composite material layer may comprise reinforcing fibers impregnated within the polymeric substrate.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 고분자 기재는 이축 연신 폴리테레프탈레이트(boPTE)를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the polymeric substrate may comprise biaxially stretched poly (terephthalate) (boPTE).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 강화 섬유는 아라미드 섬유를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the reinforcing fibers may comprise aramid fibers.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 금속 코팅 층은 상기 강화 복합재료 층을 샌드위치시키는 제1 금속 코팅층 및 제2 금속 코팅층을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the metal coating layer may include a first metal coating layer and a second metal coating layer that sandwich the reinforced composite layer.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스페이서 층은 이웃하는 상기 반사층들 사이의 공간을 완전히 채울 수 있다.In exemplary embodiments, the spacer layer may completely fill the space between neighboring reflective layers.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 스페이서 층은 점착성 수지를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the spacer layer may comprise a viscous resin.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 다층 강화 단열재는 우주 잔해물(micro-meteoroids and orbital debris: MMOD)의 멀티 충격 쉴드(multi shock shield) 구조물로 제공될 수 있다.In exemplary embodiments, the multi-layer reinforced insulation may be provided as a multi-shock shield structure of micro-meteoroids and orbital debris (MMOD).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 다층 강화 단열재는 우주 환경에 노출되는 외측 커버, 및 보호 대상체의 표면 상에 배치되는 내측 커버를 더 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the multi-layer reinforcing thermal insulation may further include an outer cover exposed to a space environment, and an inner cover disposed on a surface of the protected object.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 다층 강화 단열재는 반사층 및 스페이서층의 반복 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 반사층은 금속 코팅층에 샌드위치된 섬유 강화 복합재료를 포함할 수 있다. 따라서, 우수한 단열 특성과 함께, 예를 들면 MMOD와 같은 충격체에 대해 다층 충격 차단 효과를 구현할 수 있다.As described above, according to exemplary embodiments of the present invention, the multilayer reinforced thermal insulating material may include a repeated laminated structure of the reflective layer and the spacer layer. The reflective layer may comprise a fiber-reinforced composite material sandwiched in a metal coating layer. Therefore, it is possible to realize a multi-layered shock-absorbing effect for an impact body such as, for example, MMOD, together with excellent heat insulating properties.

다만, 상술한 본 발명의 과제 및 효과는 상기 언급한 바에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재를 포함한 보호 구조물 및 이를 통한 충격 보호를 도시한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a multi-layer reinforced insulation according to exemplary embodiments.
2 is a schematic cross-sectional view illustrating a protective structure including a multi-layer reinforced insulation according to exemplary embodiments and shock protection therethrough.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises ", or" having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, or combinations thereof, , Steps, operations, elements, or combinations thereof, as a matter of principle, without departing from the spirit and scope of the invention.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재를 도시한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a multi-layer reinforced insulation according to exemplary embodiments.

도 1을 참조하면, 다층 강화 단열재(100)는 반사층(40) 및 스페이서 층(30)이 교대로 반복적으로 적층된 다층 구조를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the multilayer reinforced thermal insulating material 100 may include a multilayer structure in which a reflective layer 40 and a spacer layer 30 are alternately repeatedly laminated.

반사층(40) 각각은 금속 코팅층 및 강화 복합재료 층(20)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 강화 복합재료 층(20)은 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 강화 복합재료 층(20)은 제1 및 제2 금속 코팅층(10, 15) 사이에 샌드위치되며, 제1 및 제2 금속 코팅층(10, 15)의 표면들과 직접 접촉할 수 있다.Each of the reflective layers 40 may comprise a metal coating layer and a reinforced composite layer 20. According to exemplary embodiments, a reinforced composite layer 20 may be disposed between the first and second metal coating layers 10,15. For example, the reinforced composite layer 20 may be sandwiched between the first and second metal coating layers 10, 15 and may be in direct contact with the surfaces of the first and second metal coating layers 10, 15 .

예시적인 실시예들에 따르면, 강화 복합재료 층(20)은 고분자 기재(matrix) 내에 함침된 강화 섬유(25)를 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments, the reinforced composite layer 20 may comprise reinforcing fibers 25 impregnated within a polymer matrix.

상기 고분자 기재는 이웃하는 반사층들(40) 사이의 열전달을 억제하기 위해 낮은 열전도도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 고분자 기재로서 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리이미드, 이축-연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(boPET)와 같은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE) 등과 같은 수지 물질을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 고분자 기재로서 다층 강화 단열재(100)의 내충격성 향상을 위해 boPTE(예를 들면, 마일라(Mylar, 상표명))를 사용할 수 있다.The polymeric substrate may include a material having a low thermal conductivity to inhibit heat transfer between neighboring reflective layers 40. For example, as the polymer base material, a polymer such as an epoxy resin, a phenol resin, a polyethylene terephthalate (PET) such as a polyethylene, a polyester, a polyimide, a biaxially-stretched polyethylene terephthalate (boPET), a polytetrafluoroethylene Resin materials can be used. In some embodiments, boPTE (e.g., Mylar (TM)) can be used to improve the impact resistance of the multi-layered reinforced thermal insulation material 100 as the polymer substrate.

강화 섬유(25)는 상기 고분자 기재 내에 함침되며, 강화 복합재료 층(20)은 예를 들면 프리프레그(prepreg) 구조를 가질 수 있다. 강화 섬유(25)는 예를 들면, 유리 섬유, 또는 방향족 폴리아미드 계열의 섬유를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 강화 섬유(25)로서 케블라(kevlar) 섬유와 같은 아라미드 섬유를 사용할 수 있다. The reinforcing fibers 25 are impregnated into the polymeric substrate, and the reinforced composite material layer 20 may have, for example, a prepreg structure. As the reinforcing fibers 25, for example, glass fibers or aromatic polyamide fibers may be used. In some embodiments, aramid fibers, such as kevlar fibers, may be used as reinforcing fibers 25.

일부 실시예들에 있어서, 강화 복합재료 층(20)은 케블라/boPTE 복합재료 구조를 가질 수 있다.In some embodiments, the reinforced composite layer 20 may have a Kevlar / boPTE composite structure.

상기 금속 코팅층은 강화 복합재료 층(20)의 상면 또는 저면 중 적어도 하나의 표면 상에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)이 강화 복합재료 층(20)의 상기 상면 및 저면 상에 각각 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 강화 복합재료 층(20)의 전면이 금속 코팅층에 의해 둘러싸일 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)은 강화 복합재료 층(20)의 측벽을 통해 서로 병합되어 하나의 부재로 제공될 수도 있다.The metal coating layer may be formed on at least one surface of the upper surface or the lower surface of the reinforced composite material layer 20. [ In some embodiments, first and second metal coating layers 10 and 15 may be formed on the top and bottom surfaces of the reinforced composite layer 20, respectively, as shown in FIG. In some embodiments, the entire surface of the reinforced composite layer 20 may be surrounded by a metal coating layer. In this case, the first and second metal coating layers 10 and 15 may be merged with each other through the side wall of the reinforced composite layer 20 and provided as a single member.

제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)은 예를 들면, 알루미늄, 니켈, 크롬 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)은 알루미늄을 포함할 수 있다.The first and second metal coating layers 10 and 15 may comprise metals such as, for example, aluminum, nickel, chromium, and the like. In some embodiments, the first and second metal coating layers 10,15 may comprise aluminum.

예시적인 실시예들에 따르면, 강화 복합재료 층(20) 상에 예를 들면, 알루미늄과 같은 금속을 분사 혹은 스퍼터링 하여 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)을 형성할 수 있다. 강화 복합재료 층(20)은 상기 금속 코팅을 위한 기판(substrate)으로 기능하며, 따라서 얇은 두께의 박막 형태로 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)을 형성할 수 있다.According to exemplary embodiments, the first and second metal coating layers 10, 15 may be formed by spraying or sputtering a metal, such as, for example, aluminum, on the reinforced composite layer 20. The reinforced composite layer 20 functions as a substrate for the metal coating, and thus can form the first and second metal coating layers 10 and 15 in the form of a thin film.

상술한 바와 같이, 강화 복합재료 층(20)을 열전도도가 낮은 고분자 물질을 사용하여, 반사층들(40) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 또한, 강화 복합재료 층(20) 내부에 강화 섬유(25)를 함침시킴으로써, 반사층(40) 자체의 충격 보호 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the reinforced composite material layer 20 can block the heat transfer between the reflective layers 40 by using a polymer material having a low thermal conductivity. By impregnating the reinforced composite material layer 20 with the reinforcing fibers 25, the impact protection performance of the reflective layer 40 itself can be improved.

반사층들(40)은 스페이서 층들(30)을 사이에 두고 반복적으로 적층될 수 있다. 스페이서 층(30)은 반사층(40)의 표면 상에 직접 부착될 수 있다. The reflective layers 40 may be repeatedly stacked with the spacer layers 30 therebetween. The spacer layer 30 may be directly attached on the surface of the reflective layer 40.

일부 실시예들에 있어서, 스페이서 층(30)은 복수의 홀들이 형성된 고분자 네트(net) 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 스페이서 층(30)은 PET 또는 폴리에스테르 재질의 네트를 포함할 수 있다. 이 경우, 스페이서 층(30)의 홀을 통해 반사층들(40) 사이의 열 전달이 감소되어 단열 효과가 증가될 수 있다.In some embodiments, the spacer layer 30 may have a polymer net shape in which a plurality of holes are formed. For example, the spacer layer 30 may comprise a net of PET or polyester material. In this case, the heat transfer between the reflective layers 40 through the holes of the spacer layer 30 may be reduced to increase the adiabatic effect.

일부 실시예들에 있어서, 예를 들면, 스페이서 층(30)은 이웃하는 반사층들(40) 사이의 공간을 실질적으로 완전히 채울 수 있다. 예를 들면, 스페이서 층(30)은 점착성을 갖는 수지 물질을 반사층(40) 표면에 도포하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 스페이서 층(30)은 폴리우레탄 계열 점착제, 에폭시 계열 점착제, 예를 들면 아크릴레이트 계열의 감압성 점착제(pressure sensitive adhesive: PSA) 등을 사용하여 형성될 수 있다.In some embodiments, for example, the spacer layer 30 may substantially completely fill the space between neighboring reflective layers 40. For example, the spacer layer 30 may be formed by applying a resin material having adhesiveness to the surface of the reflection layer 40. [ For example, the spacer layer 30 may be formed using a polyurethane-based adhesive, an epoxy-based adhesive, for example, an acrylate-based pressure sensitive adhesive (PSA) or the like.

이 경우, 스페이서 층(30)은 실질적으로 반사층(40)의 전면 상에 부착될 수 있으며, 다층 강화 단열재(100)의 기계적인 안정성이 보다 향성될 수 있다.In this case, the spacer layer 30 can be substantially attached on the front surface of the reflective layer 40, and the mechanical stability of the multilayer reinforced thermal insulating material 100 can be more improved.

다층 강화 단열재(100)는 스페이서 층들(30)을 사이에 두고 예를 들면, 10층 이상, 20층 이상의 반사층들(40)의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 적층 구조의 각 층이 모두 강화 복합재료 층(20)에 의해 내충격성이 부여되므로, 멀티 충격 쉴드(multi shock shield) 효과가 구현될 수 있다. 또한, 각 반사층(40) 내에서 강화 복합재료 층(20)에 의해 단열 효과가 강화될 수 있다. 또한, The multilayer reinforced thermal insulating material 100 may include a stacked structure of, for example, ten or more reflective layers 40 of 20 layers or more with the spacer layers 30 therebetween. Since each of the layers of the laminated structure is imparted with impact resistance by the reinforced composite material layer 20, a multi-shock shield effect can be realized. In addition, the heat insulating effect can be enhanced by the reinforced composite material layer 20 in each reflective layer 40. Also,

도 2는 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재를 포함한 보호 구조물 및 이를 통한 충격 보호를 도시한 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view illustrating a protective structure including a multi-layer reinforced insulation according to exemplary embodiments and shock protection therethrough.

도 2를 참조하면, 보호 구조물(200)은 상술한 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재(100)를 포함하는 멀티 충격 쉴드 구조물로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 2, the protective structure 200 may be provided with a multi-shock shield structure including the multi-layered reinforced insulation 100 according to the exemplary embodiments described above.

상술한 바와 같이, 상기 다층 강화 단열재는 스페이서 층들(30) 및 반사층들(40)이 교대로 적층된 다층 구조를 포함할 수 있다. 도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 각 반사층(40)은 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)에 사이에 배치되거나, 제1 및 제2 금속 코팅층들(10, 15)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 강화 복합재료 층(20)을 포함할 수 있다.As described above, the multilayer reinforced thermal insulating material may include a multilayer structure in which the spacer layers 30 and the reflective layers 40 are alternately laminated. 1, each reflective layer 40 may be disposed between the first and second metal coating layers 10, 15, or may be disposed at least between the first and second metal coating layers 10, And a partially encapsulated reinforced composite layer 20.

예를 들면, 상기 다층 강화 단열재의 상면 및 저면 상에는 각각 외측 커버(50) 및 내측 커버(60)가 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 외측 커버(50)는 우주 환경에 노출될 수 있다. 내측 커버(60)는 예를 들면 인공 위성, 우주 정거장 등과 같은 우주 구조물 표면 상에 배치될 수 있다.For example, the outer cover 50 and the inner cover 60 may be respectively disposed on the upper and lower surfaces of the multilayered reinforced thermal insulation material. In some embodiments, the outer cover 50 may be exposed to a space environment. The inner cover 60 may be disposed on a surface of a space structure, such as, for example, a satellite, a space station, or the like.

외측 커버(50) 및 내측 커버(60)는 예를 들면, 금속, 넥스텔(Nextel, 상표명)과 같은 세라믹 섬유, 강화 섬유 함침 프리프레그 등을 포함할 수 있다.The outer cover 50 and the inner cover 60 may include, for example, metal, ceramic fibers such as Nextel (trademark), reinforcing fiber impregnated prepregs, and the like.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 우주 환경으로부터 예를 들면, 우주 잔해물(MMOD)(70)이 보호 구조물(200)의 외측 커버(50)에 충돌되는 경우, 1차 잔해물 구름(debris cloud)(75)이 생성될 수 있다. 이후, 스페이서 층(30) 및 반사층(40)을 통과하면서 1차 잔해물 구름(75)은 2차 잔해물 구름(77)으로 분산될 수 있다. 2차 잔해물 구름(77)은 다시 반사층(40)을 통과하면서 3차 잔해물 구름(79)으로 분산될 수 있다.2, when a space debris (MMOD) 70, for example, from the space environment collides with the outer cover 50 of the protective structure 200, a primary debris cloud 75) may be generated. The primary debris cloud 75 may then be dispersed into the secondary debris cloud 77 while passing through the spacer layer 30 and the reflective layer 40. The secondary debris cloud 77 may be dispersed into the tertiary debris cloud 79 while passing through the reflective layer 40 again.

상술한 바와 같이, 각 층의 반사층(40)을 통해 충격 분산 또는 충격 보호 효과가 구현되어, 멀티 충격 쉴드 구조물이 효과적으로 구현될 수 있다. 또한, 보다 적은 층수 또는 얇은 두께의 보호 구조물 또는 다층 강화 단열재를 통해서도 충분한 단열 및 내충격 효과를 획득할 수 있다.As described above, the impact dispersion or shock protection effect is realized through the reflection layer 40 of each layer, so that the multi-shock shield structure can be effectively implemented. In addition, sufficient insulation and impact resistance can be obtained even with a smaller number of layers or thin thickness of protective structure or multilayer reinforced insulation.

전술한 예시적인 실시예들에 따른 다층 강화 단열재는 인공 위성, 우주 정거장, 우주선 등과 같은 항공 우주 분야와 같은 첨단 기계 분야에 적용될 수 있다.The multi-layer reinforced insulation according to the above exemplary embodiments can be applied to advanced machinery fields such as the aerospace sector such as satellites, space stations, spaceships and the like.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

10: 제1 금속 코팅층 15: 제2 금속 코팅층
20: 강화 복합재료 층 25: 강화 섬유
30: 스페이서 층 40: 반사층
50: 외측 커버 60: 내측 커버
70: 우주 잔해물 75: 1차 잔해물 구름
77: 2차 잔해물 구름 79: 3차 잔해물 구름
100: 다층 강화 단열재 200: 보호 구조물10: first metal coating layer 15: second metal coating layer
20: Reinforced composite layer 25: Reinforced fiber
30: spacer layer 40: reflective layer
50: outer cover 60: inner cover
70: Universe debris 75: Primary debris cloud
77: Secondary debris cloud 79: Third debris cloud
100: multilayer reinforced insulation 200: protective structure

Claims (10)

교대로 반복적으로 적층된 복수의 반사층들 및 스페이서층들을 포함하며,
상기 반사층들 각각은,
고분자 기재 내에 함침된 강화 섬유를 포함하는 강화 복합재료 층; 및
상기 강화 복합재료 층을 샌드위치시키는 제1 금속 코팅층 및 제2 금속 코팅층을 포함하는 금속 코팅층을 포함하고,
상기 스페이서 층은 복수의 홀들이 형성되어 고분자 네트(net) 형상을 가지며 상기 반사층들 사이에 개재되어 상기 반사층들 상호 간의 열전달을 감소시키고,
충돌하는 우주 잔해물(micro-meteoroids and orbital debris: MMOD)이 상기 복수의 반사층들 및 상기 스페이서층들을 통과하면서 복수 회차에 걸쳐 잔해물 구름으로 분산되게 하여 다층 충격 차단 효과를 제공하는 보호물로서 기능하는 것을 특징으로 하는 다층 강화 단열재.A plurality of reflective layers and spacer layers alternately stacked repeatedly,
Each of the reflective layers includes a reflective layer,
A reinforced composite material layer comprising reinforcing fibers impregnated within the polymeric substrate; And
And a metal coating layer comprising a first metal coating layer and a second metal coating layer sandwiching the reinforced composite material layer,
Wherein the spacer layer has a plurality of holes formed therein and has a polymer net shape and is interposed between the reflective layers to reduce heat transfer between the reflective layers,
It is known to function as a baffle that provides multi-layer shock-shielding effect by causing colliding space-microbial debris (MMOD) to disperse into the debris cloud over a plurality of times while passing through the plurality of reflection layers and spacer layers Features multi-layer reinforced insulation. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 고분자 기재는 이축 연신 폴리테레프탈레이트(boPTE)를 포함하는 다층 강화 단열재.The multi-layer reinforced thermal insulation material according to claim 1, wherein the polymer substrate comprises biaxially stretched poly (terephthalate) (boPTE). 제1항에 있어서, 상기 강화 섬유는 아라미드 섬유를 포함하는 다층 강화 단열재.The multi-layer reinforced thermal insulation material according to claim 1, wherein the reinforcing fiber comprises aramid fibers. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
우주 환경에 노출되는 외측 커버; 및
보호 대상체의 표면 상에 배치되는 내측 커버를 더 포함하는 다층 강화 단열재.The method according to claim 1,
An outer cover exposed to space environment; And
Further comprising an inner cover disposed on a surface of the protection target body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120175467A1 (en) 2009-06-29 2012-07-12 Quest Product Development Corporation Micrometeoroid and orbital debris (mmod) and integrated multi-layer insulation (imli) structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051254A (en) * 2017-11-06 2019-05-15 한국항공우주연구원 Multi-layer insulation with self-healing character for artificial satellite
KR101979302B1 (en) * 2017-11-06 2019-05-16 한국항공우주연구원 Multi-layer insulation with self-healing character for artificial satellite

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