KR20200055568A - 복합 환경 시험 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 복합 환경 시험 시스템은 내부에 시험체가 구비되는 챔버, 챔버에 연결되고, 저온의 소스를 저장하는 저장 탱크, 챔버와 저장 탱크 사이에서 저장 탱크로부터 전달된 소스와의 열 교환을 통해 소스의 상변화를 유도하고 챔버 내부에 음향 환경을 제공하는 음향 제공부 및 챔버와 저장 탱크 사이에서 저장 탱크로부터 전달된 소스를 설정 온도에 도달하도록 조절하여 챔버 내부로 공급하는 온도 제어 유체 공급부를 포함하여, 시험 대상에 대한 환경 시험 시 음향 환경, 열 환경 및 진동 환경 시험을 동시에 복합적으로 수행할 수 있다. 따라서, 복합 환경 시험 시스템은 실제 환경과 보다 유사한 복합적인 환경을 모사할 수 있다.

Description

복합 환경 시험 시스템{COMPLEX ENVIRONMENT TESTING SYSTEM}

시험 대상에 대한 환경 시험 시, 음향 환경, 열 환경 및 진동 환경 시험을 동시에 복합적으로 수행할 수 있는 복합 환경 시험 시스템이 개시된다.

일반적으로 개발 대상이 변화하는 주변 환경에 의해 영향을 받을 가능성이 존재할 때, 이를 예측하고 대비하기 위하여 시험체를 실제와 유사한 조건 하에 검증하는 시험을 수행한다.

예를 들어, 위성, 미사일, 또는 발사체 등과 같은 비행체가 이동하기 위해 연료를 연소시키는 과정에서 엔진에 의한 소음이 발생하고, 비행체가 날아가면서 공기와의 마찰에 의해 비행체 주변에 열이 생성되며, 이 뿐만 아니라 이에 따라 소음에 의한 음향 등에 의해 비행체가 가진된다.

이와 같이 비행체가 놓일 수 있는 환경에 의한 영향을 예측하고 위와 같은 환경에서 사용될 비행체를 검증하기 위하여 개발 단계에서 여러 가지 환경 시험을 수행하게 된다.

종래의 환경 시험 시설은 음향 시험, 진동 시험 및 열 환경 시험을 각각 단독적으로 수행하여 비행체를 검증하고 있다.

그러나, 비행체가 놓이는 실제 환경의 경우, 음향, 진동 및 열 환경이 동시에 복합적으로 작용하게 되므로, 종래의 각각 독립적인 환경 시험 방식에 의한 결과는 신뢰성이 떨어진다고 할 수 있다.

한편, 이와 관련된 기술로는 2005년 11월 14일 한국에서 출원된 한국 특허 등록번호 제 10-0644351호 "열음향 시뮬레이션 장치"가 있다.

일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 목적은 시험체에 음향 환경 및 열 환경을 동시에 제공하고, 추가적으로 진동 환경 또한 제공하여 실제 환경과 보다 유사한 복합적인 환경을 모사하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 목적은 수분이 없는 질소 가스를 사용하여 열 환경 적용 시 온도 차에 의한 습기 또는 아이싱 발생이 없는 환경을 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 목적은 음향 환경, 열 환경 및 진동 환경을 동시에 제공하여 각각의 환경이 독립적으로 적용된 시험을 수행하는 것보다 소요되는 시간 및 요구되는 공간을 절약하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 목적은 제공될 음향, 열 및 진동이 조절 가능하여 다양한 조합을 통해 다양한 환경을 구현하는 것이다.

실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템은 내부에 시험체가 구비되는 챔버, 저온의 소스를 저장하며 상기 챔버에 연결되어 있는 저장 탱크, 상기 챔버와 상기 저장 탱크 사이에서 위치하며 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스와의 열 교환을 통해 상기 소스의 상변화를 일으킨 뒤 상기 챔버 내부에 음향 환경을 제공하는 음향 제공부, 및 상기 챔버와 상기 저장 탱크 사이에 위치하며 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스를 설정 온도에 도달하도록 조절하여 상기 챔버 내부로 공급하는 온도 제어 유체 공급부를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템은 상기 챔버 내부에 설치되며 시험체를 둘러싸는 음향 투과 구조물을 더 포함할 수 있고, 상기 음향 투과 구조물은 상기 온도 제어 유체 공급부와 연결되어 상기 온도 제어 유체 공급부로부터 공급된 소스 및 상기 챔버 내부의 기체 사이에서 경계 역할을 하면서 동시에 상기 음향 제공부로부터 공급된 음향의 투과가 가능하여 시험체에 음향 환경 및 열 환경을 동시에 적용할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 온도 제어 유체 공급부는 소스를 가열하여 증기를 발생시키는 증기 발생기, 상기 증기 발생기로부터 전달된 증기와 열 교환을 통해 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스를 기화시키는 제1 기화기, 및 상기 제1 기화기와 연결되며 상기 제1 기화기에서 기화된 소스를 설정 온도에 도달하도록 미세 조절하는 온도 제어기를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 온도 제어기는 상기 제1 기화기에서 기화된 소스의 온도를 증가시키는 가열기, 상기 제1 기화기에서 기화된 소스의 온도를 감소시키는 냉각기, 및 상기 제1 기화기 및 상기 가열기 또는 상기 제1 기화기 및 상기 냉각기 사이에서 상기 가열기 또는 상기 냉각기로 유동하는 소스의 방향을 조절하는 방향조절기를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 음향 제공부는 상기 증기 발생기에 연결되어 상기 증기 발생기로부터 전달된 증기와 열 교환을 수행하는 열 교환기, 이에 따라 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스를 기화시키는 제2 기화기, 및 기화된 소스를 음향으로 변환하여 상기 챔버 내부로 공급하는 음향 가진기를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 소스는 액체 질소로서 제공될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템은 상기 챔버 내에 구비된 시험체에 진동을 전달하는 진동 발생기를 더 포함할 수 있고, 이에 따라 음향 환경 및 열 환경이 동시에 적용된 시험체에 추가적으로 진동 환경 또한 적용될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 음향 투과 구조물은 그것의 일 단부가 상기 챔버의 외부와 소통하여, 외부로 유체를 배출할 수 있다.

일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템에 의하면, 시험체에 음향 환경 및 열 환경을 동시에 제공하고, 추가적으로 진동 환경 또한 제공하여 실제 환경과 보다 유사한 복합적인 환경을 모사하는 효과가 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템에 의하면, 수분이 없는 질소 가스를 사용하여 열 환경 적용 시 온도 차에 의한 습기 또는 아이싱 발생을 방지하는 효과가 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템에 의하면, 음향 환경, 열 환경 및 진동 환경을 동시에 제공하여 각각의 환경이 독립적으로 적용된 시험을 수행하는 것보다 소요되는 시간 및 요구되는 공간이 절약되는 효과가 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템에 의하면, 제공될 음향, 열 및 진동이 조절 가능하여 다양한 조합을 통해 다양한 환경을 구현하는 효과가 있다.

일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 개략도이다;
도 2는 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템 내에서 열 환경 시험이 수행되는 모습을 도시한다;
도 3은 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템 내에서 열 환경 및 음향환경 시험이 동시에 수행되는 모습을 도시한다;
도 4는 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 개략도이며, 이는 복합 환경 시험 시스템 내에서 열 환경, 음향 환경 및 진동 환경 시험이 동시에 수행되는 모습을 도시한다.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10)의 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10)은 챔버(100), 저장 탱크(200), 온도 제어 유체 공급부(300), 음향 제공부(400) 및 음향 투과 구조물(500)을 포함할 수 있다.

챔버(100)는 내부의 임의의 위치에 시험체(T)가 구비될 수 있으며, 온도 제어 유체 공급부(300) 및 음향 제공부(400)와 연결되어 있다.

또한, 챔버(100)는 예를 들어 직육면체 구조로 형성될 수 있으며, 온도 제어 유체 공급부(300) 및 음향 제공부(400)와 소통하기 위한 적어도 하나 이상의 홀이 일 측에 구비될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

저장 탱크(200)는 내부에 저온의 소스를 저장하는 밀폐된 상태의 탱크이며, 챔버(100)와 연결될 수 있다.

또한, 이 저장 탱크(200)는 내부에 저장된 저온의 소스를 음향 제공부(400) 및 온도 제어 유체 공급부(300)에 각각 공급하도록 음향 제공부(400)와 연결되어 있고, 온도 제어 유체 공급부(300)와도 각각 연결되어 있다. 이 때 각각에 공급되는 소스의 유량은 조절될 수 있다.

저장 탱크(200)에 저장된 저온의 소스는 일련의 상변화 과정을 거쳐 소스의 체적 변화에 의한 음향으로의 변환 및 온도 조절 과정에 의해 열 매체의 형태로 변환되는 재료일 수 있다.

예를 들어, 저온의 소스는 액체 질소일 수 있다. 또한, 액체 질소는 -200℃의 온도로 저장 탱크(200)의 내부에 존재할 수 있다.

온도 제어 유체 공급부(300)는 챔버(100) 및 저장 탱크(200) 사이에 위치한다. 이 온도 제어 유체 공급부(300)는 저장 탱크(200)로부터 공급된 저온의 소스를 기화시켜 챔버(100) 내부로 공급하는 역할을 한다.

구체적으로, 온도 제어 유체 공급부(300)는 증기 발생기(310), 제1 기화기(320), 및 온도 제어기(330)를 포함할 수 있으며, 이와 같은 구성 요소들을 거쳐 저온의 소스를 기화시킬 수 있다.

또한, 온도 제어기(330)는 가열기(331), 냉각기(332) 및 방향조절기(333)를 포함할 수 있으며, 이와 같은 구성 요소들에 의해 기화된 소스를 가열하거나 냉각할 수 있다.

음향 제공부(400)는 챔버(100) 및 저장 탱크(200) 사이에 위치한다. 이 음향 제공부(400)는 저장 탱크(200)로부터 공급된 저온의 소스를 음향으로 변환하여 챔버(100) 내부로 제공하는 역할을 한다.

구체적으로, 음향 제공부(400)는 제2 기화기(410), 열 교환기(420), 및 음향 가진기(430)를 포함할 수 있으며, 이와 같은 구성 요소들에 의해 저온의 소스를 기화시키고 음향으로 변환할 수 있다.

특히, 음향 가진기(430)는 가스분출을 이용한 장치로 구성될 수 있다. 예를 들어, 음향 가진기(430)는 기화한 질소 가스를 슬릿을 통해 배출하는데, 이 때, 단면적이 증가하는 형상의 노즐을 통과하면서 소음을 발생시킬 수 있다.

즉, 음향 가진기(430)에 의해 질소 가스는 고에너지의 음향으로 변환이 가능하며 챔버에 음향 환경을 제공할 수 있다.

음향 투과 구조물(500)은 챔버(100)의 내부에 위치하며, 시험체(T)를 둘러싸는 형태일 수 있다.

또한, 음향 투과 구조물(500)은 온도 제어 유체 공급부(300)와 소통할 수 있다.

따라서, 음향 투과 구조물(500)은 온도 제어 유체 공급부(300)에 의해 음향 투과 구조물(500) 내부로 공급된 유체가 챔버(100) 내부로 유입되지 않도록 하는 경계 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 온도 제어 유체 공급부(300)에 의해 음향 투과 구조물(500) 내부로 공급된 유체는 시험체(T)에 효과적으로 열 환경을 형성할 수 있다.

반면에, 음향 투과 구조물(500)은 음향 제공부(400)로부터 챔버(100) 내부로 제공된 음향을 통과시킬 수 있다.

예를 들어, 음향 투과 구조물(500)은 음향의 전달은 가능하면서 챔버 내부 유체의 유입 또는 열 전달은 차단하는 재료로 구성될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10) 내에서 열 환경 시험이 수행되는 모습을 도시한다.

도 2를 참조하여, 온도 제어 유체 공급부(300)를 통해 시험체(T)에 열환경을 구현하는 과정을 설명하기로 한다.

온도 제어 유체 공급부(300)는 챔버(100) 및 저장 탱크(200) 사이에 위치한다.

온도 제어 유체 공급부(300)는 증기 발생기(310), 제1 기화기(320), 및 온도 제어기(330)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 온도 제어 유체 공급부(300)에서 증기 발생기(310)는 예를 들어 보일러과 같은 기능을 하며, 고온의 증기를 발생시킬 수 있다. 이 고온의 증기는 제1 기화기(320)로 전달될 수 있다. 또한, 저장 탱크(200)의 저온의 소스도 제1 기화기(320)로 전달될 수 있다. 제1 기화기(320)에서 저온의 소스는 증기 발생기(310)로부터 전달된 고온의 증기와 열 교환이 이루어질 수 있다. 그런 다음, 소스는 제1 기화기(320)에서 설정된 온도에 도달할 수 있다.

즉, 저장 탱크(200)로부터 전달된 저온의 소스는 제1 기화기(320)를 통과하며 상변화가 이루어질 수 있다. 예를 들어 저장 탱크(200)에서 저온의 액체 상태인 질소가 제1 기화기(320)를 통과한 후에 기체 상태의 질소로 기화할 수 있다.

또한, 제1 기화기(320)에서의 열 교환 시간 또는 저온의 소스가 통과하는 면적을 조절함으로써, 소스는 설정된 온도에 도달할 수 있다.

또한, 소스는 온도 제어기(330)를 통과함으로써, 설정된 온도에 도달할 수 있다.

보다 구체적으로, 온도 제어 유체 공급부(300)에서 온도 제어기(330)는 가열기(331), 냉각기(332), 및 방향조절기(333)를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 기화기를 통과함으로써 기화된 소스는 수행하고자 하는 시험 조건에 따라 가열기(331) 또는 냉각기(332)로 유입된다. 이를 통해, 설정 온도에 도달되거나 더 가열 또는 더 냉각되도록 미세하게 조절하기 위해 가열 또는 냉각될 수 있다.

또한, 방향조절기(333)는 제1 기화기(320) 및 가열기(331) 사이 및 제1 기화기(320) 및 냉각기(332) 사이에 위치한다. 예를 들면 방향조절기(333)는 밸브와 같은 형태로서 가열기(331) 또는 냉각기(332)로 유입되는 소스의 방향을 조절할 수 있다.

시험체(T) 주위에 고온의 열 환경을 구현하고자 하는 경우, 먼저 소스는 온도 제어 유체 공급부(300)에서 제1 기화기(320)를 통과하여 기화된다. 이러한 기화된 소스는 설정 온도에 따라 방향조절기(333)에 의해 개방된 채널을 거쳐 가열기(331) 쪽으로 유입된다. 그런 다음, 설정 온도에 도달하도록 소스의 온도를 조절하기 위해 가열기(331)에 의해 더 가열될 수 있다.

반대로, 시험체(T) 주위에 저온의 열 환경을 구현하고자 하는 경우, 먼저 소스는 온도 제어 유체 공급부(300)에서 제1 기화기(320)를 통과하여 기화된다. 이러한 기화된 소스는 설정 온도에 따라 방향조절기(333)에 의해 개방된 채널을 거쳐 냉각기(332) 쪽으로 유입된다. 그런 다음, 설정 온도에 도달하도록 소스의 온도를 조절하기 위해 냉각기(332)에서 더 냉각될 수 있다.

도 2를 참조하여, 온도 제어 유체 공급부(300)에서 온도 제어기(330)는 유량조절기(334)를 더 포함할 수 있다.

유량조절기(334)는 챔버(100) 및 가열기(331) 사이 및 챔버(100) 및 냉각기(332) 사이에 위치할 수 있다.

유량조절기(334)는 가열기(331) 또는 냉각기(332)를 통과한 소스가 음향 투과 구조물(500)로 공급되기 전에, 음향 투과 구조물(500)로 공급되는 유량을 조절할 수 있다.

최종적으로, 유량조절기(334)를 통과한 소스는 음향 투과 구조물(500) 내부로 공급된다. 음향 투과 구조물(500)의 내부에는 시험체(T)가 위치한다.

따라서, 전술한 과정을 통해 온도 제어 유체 공급부(300)는 시험체(T)에 설정 온도에 따른 열 환경을 제공할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10) 내에서 열 환경 시험 및 음향 환경 시험이 동시에 수행되는 모습을 도시한다.

그러나, 열 환경을 구현하는 과정은 도 2를 참조하여 상술한 설명과 동일하므로, 이하에서는 설명의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

도 3을 참조하여, 음향 제공부(400)를 통해 시험체(T)에 음향 환경을 구현하는 과정을 설명하기로 한다. 음향 제공부(400)는 챔버(100) 및 저장 탱크(200) 사이에 위치한다.

음향 제공부(400)는 제2 기화기(410), 열 교환기(420), 및 음향 가진기(430)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 음향 제공부(400)는 온도 제어 유체 공급부(300)와 증기 발생기(310)를 공유하며, 이 증기 발생기(310)는 고온의 증기를 발생시킬 수 있다. 고온의 증기는 음향 제공부(400)의 제2 기화기(410)로 전달될 수 있다. 또한, 저장 탱크(200)로부터의 저온의 소스도 제2 기화기(410)로 전달될 수 있다. 이와 같이 전달된 저온의 소스는 음향 제공부(400)의 제2 기화기(410) 및 열 교환기(420)에서 고온의 증기와 열 교환이 이루어질 수 있다.

즉, 저장 탱크(200)로부터 전달된 저온의 소스는 제2 기화기(410)를 통과하며 상변화가 이루어질 수 있다. 예를 들어 저장 탱크(200)에서 저온의 액체 상태인 질소가 제2 기화기(410)를 통과한 후에 기체 상태의 질소로 기화할 수 있다.

제2 기화기(410)를 통과한 다음, 소스는 음향 가진기(430)에 의해 음향으로 변환될 수 있다.

예를 들어, 음향 가진기(430)는 질소 가스가 단면적이 증가하는 노즐을 통과하면서 고에너지의 소음을 발생하는 장치로 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 기화된 소스는 음향 가진기(430)에 의해 음향으로 변환되어 챔버(100)로 제공할 수 있다. 이때 발생하는 음향의 크기에 따라 음향에 의한 진동이 생성될 수 있다.

따라서, 전술한 과정을 통해 음향 제공부(400)는 챔버 내부에 음향 환경을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 음향 투과 구조물(500)은 챔버(100) 내부의 임의의 위치에 설치 가능하고, 시험체(T)와 임의의 간격을 두고 시험체(T)를 둘러싸고 있는 형태일 수 있다.

음향 투과 구조물(500)의 일 단부는 온도 제어 유체 공급부(300)와 소통하며, 이는 온도 제어 유체 공급부(300)로부터 온도가 조절된 소스가 공급되는 통로일 수 있다.

음향 투과 구조물(500)의 다른 단부는 챔버(100)를 통과하여 챔버(100)의 외부와 소통하며, 이는 온도 제어 유체 공급부(300)로부터 공급된 온도가 조절된 소스가 유동하며 외부로 배출되는 통로일 수 있다.

음향 투과 구조물(500)은 온도 제어 유체 공급부(300)로부터 공급된 소스가 챔버(100) 내부의 유체와 분리되도록 하는 경계의 역할을 할 수 있다. 이에 따라 챔버(100) 내부의 유체 및 온도 제어 유체 공급부(300)로부터 공급된 소스 사이에 온도 차가 발생할 수 있다.

또한, 챔버(100)의 크기와 상관없이, 시험체(T)로부터 음향 투과 구조물(500) 사이의 범위에 따라 시험체(T)의 근방에서 열 환경을 조성할 수 있다.

음향 투과 구조물(500)은 단열의 기능을 갖는 재료로 구성될 수 있다., 이 때, 상기 재료는 음향은 통과시킬 수 있다.

결과적으로 음향 투과 구조물(500)은 음향 제공부(400)로부터 챔버(100) 내부로 공급된 음향이 투과될 수 있으므로, 이에 따라 이 음향이 시험체(T)로 전달될 수 있다.

따라서, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10)은 시험체(T)에 온도 제어 유체 공급부(300)에 의해 제공된 열 환경 및 음향 제공부(400)에 의해 제공된 음향 환경을 동시에 적용할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10)은 음향 환경 및 열 환경을 동시에 제공하여 각각의 환경이 독립적으로 적용된 시험을 수행하는 것보다 시험에 소요되는 시간 및 요구되는 공간을 절약할 수 있다.

또한, 음향 환경 및 열 환경을 제공하기 위하여 챔버(100) 내부로 공급되는 소스가 질소 가스일 때, 질소 가스는 수분을 포함하지 않으므로 음향 투과 구조물(500)을 경계로 음향 환경 및 열 환경을 제공하는 각각의 소스의 온도 차에 의한 습기 또는 아이싱 발생을 방지할 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)을 설명하기로 한다.

도 4는 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템의 개략도이다.

또한, 도 4는 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20) 내에서 열 환경, 음향 환경 및 진동 환경 시험이 동시에 수행되는 모습을 도시한다.

본 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 전술한 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10)의 구성요소들과 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 구성요소들을 포함하므로, 이와 같이 동일하거나 유사한 기능 또는 역할을 수행하는 구성요소들은 동일한 도면부호를 사용하여 설명하도록 한다.

따라서, 이하에서는, 본 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20) 및 전술한 일 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(10)과의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 챔버(100), 저장 탱크(200), 온도 제어 유체 공급부(300), 음향 제공부(400) 및 음향 투과 구조물(500)을 포함할 수 있다.

그러나, 챔버(100), 저장 탱크(200), 온도 제어 유체 공급부(300), 음향 제공부(400) 및 음향 투과 구조물(500)의 설명은 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

도 4에 도시된 바에 의하면, 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 진동 발생기(600)를 더 포함할 수 있다.

진동 발생기(600)는 시험체(T)와 연결된 진동 인터페이스 및 커플링 구조를 통해 챔버(100) 내부의 시험체(T)에 진동을 가할 수 있다.

또한, 진동 발생기(600)는 챔버(100) 외부에 위치하며, 진동 인터페이스 및 커플링 구조는 진동 발생기(600)에 연결된다.

진동 인터페이스 및 커플링 구조는 진동 발생기로부터 챔버(100) 및 음향 투과 구조물(500)을 관통하여 시험체(T)의 하부에 연결된 형태일 수 있다.

따라서, 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 온도 제어 유체 공급부(300)에 의해 제공된 열 환경 및 음향 제공부(400)에 의해 제공된 음향 환경이 동시에 적용된 시험체(T)에 추가적으로 진동 환경 또한 동시에 적용이 가능하다.

즉, 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 실제 환경과 보다 유사한 복합적인 환경에서 시험체(T)를 시험할 수 있다.

또한, 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 음향 환경, 열 환경 및 진동 환경을 동시에 제공하여 각각의 환경이 독립적으로 적용된 시험을 수행하는 것보다 시험에 소요되는 시간 및 요구되는 공간을 절약할 수 있다.

또한, 다른 실시예에 따른 복합 환경 시험 시스템(20)은 제공될 음향, 열 및 진동의 정도를 각각 미세 조절할 수 있으므로, 다양한 조합을 만들어 낼 수 있으며, 이에 따라 다양하게 구현된 환경 조건 하에서 시험체(T)를 시험할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 복합 환경 시험 시스템
100: 챔버
200: 저장 탱크
300: 온도 제어 유체 공급부
310: 증기 발생기
320: 제1 기화기
330: 온도 제어기
331: 가열기
332: 냉각기
333: 방향조절기
334: 유량조절기
400: 음향 제공부
410: 제2 기화기
420: 열 교환기
430: 음향 가진기
500: 음향 투과 구조물
600: 진동 발생기

Claims (9)

1. 내부에 시험체가 구비되는 챔버;
   상기 챔버에 연결되고, 저온의 소스를 저장하는 저장 탱크;
   상기 챔버와 상기 저장 탱크 사이에서, 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스와의 열 교환을 통해 상기 소스의 상변화를 유도하고, 상기 챔버 내부에 음향 환경을 제공하는 음향 제공부; 및
   상기 챔버와 상기 저장 탱크 사이에서, 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스를 설정 온도에 도달하도록 조절하여 상기 챔버 내부로 공급하는 온도 제어 유체 공급부; 를 포함하며,
   상기 음향 제공부 및 상기 온도 제어 유체 공급부에 의해 시험체에 음향 환경 및 열 환경을 동시에 적용하여 복합적인 환경 시험이 가능하게 하는 복합 환경 시험 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 챔버 내부에 설치되고, 시험체를 둘러싸는 음향 투과 구조물을 더 포함하며,
   상기 음향 투과 구조물은 상기 온도 제어 유체 공급부와 소통하고, 상기 온도 제어 유체 공급부로부터 공급된 소스 및 상기 챔버 내부의 기체 사이에서 경계 역할을 하는, 상기 음향 제공부로부터 공급된 음향의 투과가 가능한 복합 환경 시험 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 온도 제어 유체 공급부는,
   소스를 가열하여 증기를 발생시키는 증기 발생기;
   상기 증기 발생기로부터 전달된 증기와 열 교환을 통해 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스를 기화시키는 제1 기화기; 및
   상기 제1 기화기와 연결되고, 상기 제1 기화기에서 기화된 소스를 미세 조절하는 온도 제어기; 를 포함하는 복합 환경 시험 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 온도 제어기는,
   상기 제1 기화기에서 기화된 소스의 온도를 증가시키는 가열기;
   상기 제1 기화기에서 기화된 소스의 온도를 감소시키는 냉각기; 및
   상기 제1 기화기 및 상기 가열기 또는 상기 제1 기화기 및 상기 냉각기 사이에서, 상기 가열기 또는 상기 냉각기로 유동하는 소스의 공급 방향을 조절하는 방향조절기; 를 포함하여 상기 기화된 소스의 온도를 설정 온도에 도달하도록 미세 조절하는 복합 환경 시험 시스템.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 음향 제공부는,
   상기 증기 발생기에 연결되고, 상기 증기 발생기로부터 전달된 증기와 열 교환을 수행하는 열 교환기;
   이에 따라 상기 저장 탱크로부터 전달된 소스를 기화시키는 제2 기화기; 및
   기화된 소스를 음향으로 변환하여 상기 챔버 내부로 공급하는 음향 가진기; 를 포함하는 복합 환경 시험 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 소스는 액체 질소를 이용하는 복합 환경 시험 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 챔버 내에 구비된 시험체에 진동을 전달하는 진동 발생기를 더 포함하며,
   상기 진동 발생기는 음향 환경 및 열 환경이 동시에 적용된 시험체에 추가적으로 진동 환경 또한 적용하여 복합적인 환경 시험이 가능하게 하는 복합 환경 시험 시스템.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 음향 투과 구조물의 일 단부는 상기 챔버의 외부와 소통하여, 외부로 유체를 배출하는 것이 가능한 복합 환경 시험 시스템.
   
9. 제4항에 있어서,
   상기 온도 제어 유체 공급부는 및 상기 챔버 사이에 배치되고, 상기 온도 제어 유체 공급부로부터의 유체의 유량을 조절하는 유량조절기를 더 포함하는 복합 환경 시험 시스템.

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