KR20200075997A - 우주환경 모사 장치 및 이를 이용한 가속 수명 시험 방법 - Google Patents

우주환경 모사 장치 및 이를 이용한 가속 수명 시험 방법 Download PDF

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KR20200075997A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 내부에 수용공간이 구비되는 챔버; 시편에 전압을 인가하는 전압공급수단; 상기 챔버 내의 온도를 조절하는 히터; 상기 챔버의 진공 상태를 조절하는 진공 펌프; 상기 챔버에 플라즈마 장치를 포함하는 우주환경 모사 장치를 제공한다.

Description

우주환경 모사 장치 및 이를 이용한 가속 수명 시험 방법{Space environment simulator and acceleration life test method using same}
본 발명은 우주환경 모사 장치 및 이를 이용한 고분자 재료의 가속 시험 방법에 관한 것이다.
플라스틱, 고무, 필름, 코팅, 도료, 접착제 등의 다양한 화학 제품은 탄소, 수소, 산소, 질소 등의 유기원소들이 공유결합을 취하고 있는 고분자 소재를 주성분으로 포함하고 있는 경우가 많다. 이들 고분자 소재를 포함하는 고분자 복합 재료는 뛰어난 강성뿐 아니라 낮은 비중으로 인해 경량화에 유리하며, 이로 인해 우주환경에서 구조물로 적용 가능성이 있다.
이들 화학 제품에서는 자외선 등의 빛과 열에 의하여 점진적인 열화반응이 진행된다. 열화반응의 속도는 제품 또는 소재의 고장 상태에까지 이르게 되는 수명 시간을 결정하는 주된 요소가 된다. 따라서, 열화 반응의 속도를 결정하는 자외선 및 열 에너지의 노출량과 노출 빈도를 파악하는 것은 제품 수명에 대한 기본적인 설계 요소가 된다.
일광 등의 노출에 의하여 제품 열화가 진행되는 화학 소재가 사용되는 다양한 산업 제품군, 예를 들어 자동차, 선박, 철도 차량, 군수물자, 건축 자재, 토목 자재, 도로 및 해양 설치물, 전기 및 전파 시설물, 플랜트, 태양 전지 및 풍력 발전 시설물, 농업용품 등에 대하여는 여러 종류의 인공광원에 의한 옥외 및 실내 촉진 내후성 시험이 수행된다. 일광 노출 환경 하에서 진행되는 광열화에 대한 제품의 내후성 시험은 태양광 모사성이 뛰어난 인공 광원이 장치된 촉진 내후성시험기로 수행하게 된다. 그러나 가속 내후성시험기의 시험 조건과 실제사용 조건은 동일하지 않기 때문에 촉진 시험 결과를 통해, 실제 사용 환경에서의 광열화 수명을 예측하는 것은 기술적으로 많은 어려움이 있다.
이러한 기술적 어려움 중에서도 가장 까다로운 부분은, 우주환경은 지구 상의 조건과 여러 면에서 상이하기 ‹š문에, 제품이 사용되는 우주 환경을 표준화하거나 단일화하여 내후성 시험을 수행하기 어렵다는 것에 있다. 이러한 개별 제품의 직접적인 실험을 통해서 열화 수명 설계 인자를 얻는 방법은, 다양한 물리화학적 특성을 갖는 제품들이 각각 다른 환경 특성을 갖고 있는 우주 환경에서 사용될 때에는 일반화하여 적용할 수 없다는 문제점을 갖는다.
따라서, 이의 문제점을 해결하기 위하여, 우주 환경과 유사한 환경을 제공하면서 고분자 재료의 수명 및 물성 변화를 신속하고 용이하게 계산할 수 있는 장치 및 방법의 개발이 필요한 실정이다.
한국 공개특허 제10-2017-0110482호
본 발명의 일 목적은 제품이 사용되는 우주 환경을 반영하여, 우주 환경에의 노출에 의한 제품의 열화를 모사 및 평가할 수 있는 우주환경 모사 장치 및 이를 이용한 가속 수명 시험 기술을 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 내부에 수용공간이 구비되는 챔버; 상기 수용공간 내에 배치되고 시편을 지지하는 지지수단; 상기 챔버 내의 온도를 조절하는 온도조절수단; 상기 챔버 내의 압력을 조절하는 압력조절수단; 상기 시편에 자외선을 조사하는 자외선조사수단; 상기 챔버 내에 플라즈마를 제공하는 플라즈마발생수단; 및 상기 온도조절수단, 압력조절수단, 자외선조사수단 및 플라즈마발생수단을 제어하는 제어부를 포함하는 우주환경 모사 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 온도조절수단은 열원 및 상기 열원의 열을 통해 상기 챔버 내의 온도를 조절하는 히팅재킷을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 펌프는 회전 펌프, 부스터 펌프, 크라이오 펌프, 오일확산 펌프, 터보분자 펌프 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선조사수단은 제논-아크, 메탈-할라이드, 자외선 형광 램프 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마발생수단에 공급되는 가스는 산소 원자를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수용공간을 외부에서 확인할 수 있도록 상기 챔버의 일측에는 구비되는 투명한 윈도우를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태는 상기 우주환경 모사 장치를 이용한 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 챔버 내의 온도를 조절함으로써 상기 재료의 수명을 가속화할 수 있다.
본 발명의 또다른 일 양태는 (a) 우주환경 모사 장치의 지지수단에 시편을 결합하는 단계; (b) 상기 우주환경 모사 장치의 온도조절수단, 압력조절수단, 자외선조사수단 및/또는 플라즈마발생수단에 소정의 입력값을 입력한 후, 소정의 시간 동안 방치하면서 시간에 따른 저장계수 값을 관찰하는 단계; (c) 상기 단계 (b)를 온도를 달리하는 것을 제외하고 동일 조건에서 반복하는 단계; (d) 상기 관찰된 저장계수 값과 진동수 또는 시간 간의 복수 개의 그래프를 수득하는 단계; (e) 상기 수득된 복수 개의 그래프를 수평이동 시켜 단일의 그래프로 연결시켜 마스터 커브를 수득하는 단계; 및 (f) 상기 마스터 커브를 이용하여 시편의 장시간 후의 물성 변화 또는 수명을 예측하는 단계를 포함하는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계 (e)에서, 상기 그래프를 수평이동 시킨 정도를 수평이동인자 a로 칭하고, 상기 수평이동인자 a는 하기의 관계를 가질 수 있다:
[식 1]
Figure pat00001
상기 식에서, a T 는 수평이동인자이고, △H는 활성화에너지이고, R은 기체 상수이고, Texp는 시험 온도이고, Tref는 레퍼런스 온도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계 (f)에서, 상기 시편의 장시간 후의 물성은 저장계수이고, 상기 장시간 후의 물성은 하기 식 2를 통하여 예측할 수 있다:
[식 2]
Figure pat00002
상기 식에서, G(t, T)는 시간 t 및 온도 T에서의 저장계수이고, a T 는 해당 환경에서의 수평이동인자이고, Tref는 레퍼런스 온도이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 우주 환경에서 사용되는 환경을 반영하여 압력, 온도, 자외선, 활성 산소 등의 조건 노출에 의한 제품의 열화를 모사하여, 제품의 성질 변화 및 수명을 평가할 수 있는 가속 수명 시험을 수행할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우주환경 모사 장치의 개념도이다.
도 2는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 시간-온도 중첩 원리를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속 시험 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우주환경 모사 장치의 개념도이다.
상기 우주환경 모사 장치(1)는 내부에 수용공간(11)이 구비되는 챔버(10); 상기 수용공간(11) 내에 배치되고 시편(T)을 지지하는 지지수단(20); 상기 챔버 내의 온도를 조절하는 온도조절수단(30); 상기 챔버(10) 내의 압력을 조절하는 압력조절수단(40); 상기 시편(T)에 자외선을 조사하는 자외선조사수단(50); 상기 챔버(10) 내에 플라즈마를 제공하는 플라즈마발생수단(60); 및 상기 온도조절수단(30), 압력조절수단(40), 자외선조사수단(50) 및 플라즈마발생수단(60)을 제어하는 제어부(70)를 포함할 수 있다.
다양한 환경 요소 중에서 화학 재료의 열화에 큰 영향을 주는 것은 기온, 기압, 자외선 조사량, 습도 등으로, 특히 그 환경이 우주로 특정되는 경우에는 원자성 활성종에 대한 고려가 추가되어야 한다. 우주환경 모사 장치(10)는 이러한 조건을 챔버(10)에 제공할 수 있는 수단들을 포함할 수 있다.
상기 챔버(10)는 기본적으로 시험을 수행하는 공간을 제공하는 역할을 하는 것으로, 전체적으로 내부에 수용공간(11)이 구비된 육면체로 형성될 수 있으나, 공간을 제공하는 것이라면 그 형상 및 크기에 제한이 있는 것은 아니다.
챔버(10)의 일면에는 투명한 윈도우(미도시)가 구비되어, 수용공간(11)을 외부에서 확인할 수 있다. 즉, 사용자는 시험을 진행하면서 투명한 윈도우를 통하여 시험 진행 과정을 확인할 수 있다.
상기 지지수단(20)은 시편(T)을 지지할 수 있고, 상기 수용공간(11) 내에 배치될 수 있다.
상기 온도조절수단(30)은 열원 및 상기 열원의 열을 통해 상기 챔버(10) 내의 온도를 조절하는 히팅재킷을 포함할 수 있으며, 열원의 강도를 조절함으로써 챔버(10) 내의 온도를 조절할 수 있다. 상기 온도조절수단(30)에 의하여 인가되는 챔버(10) 내의 온도는, 예를 들어, -200 ℃ 내지 300 ℃, 예를 들어, 0 ℃ 내지 200 ℃일 수 있다.
상기 압력조절수단(40)은 챔버(10) 내의 압력을 고강도의 진공으로 조절할 수 있다. 상기 압력조절수단(40)은 회전 펌프, 부스터 펌프, 크라이오 펌프, 오일확산 펌프, 터보분자 펌프 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 저진공을 구현하기 위하여는 회전 펌프, 부스터 펌프 및 이들의 조합을 이용할 수 있으며, 고진공을 구현하기 위하여는 크라이오 펌프, 오일확산 펌프, 터보분자 펌프 및 이들의 조합을 이용할 수 있다. 상기 압력조절수단(40)에 의하여 인가되는 챔버(10) 내의 압력은, 예를 들어, 760 torr 내지 10-6 torr 일 수 있다.
상기 자외선조사수단(50)은 시편(T)에 일정 세기, 예를 들어, 200 nm 이하의 자외선을 조사하는 것이다. 상기 자외선조사수단(50)은 제논-아크, 메탈-할라이드, 자외선 형광 램프 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 자외선조사수단(50)에 의하여 인가되는 챔버(10) 내의 자외선 세기는, 예를 들어, 1 W 내지 50 W, 예를 들어, 24 W일 수 있다.
상기 플라즈마발생수단(60)은 챔버(10) 내에 플라즈마를 제공하는 것으로, 상기 플라즈마는 원자성 활성산소종일 수 있다.
상기 원자성 활성산소종을 제공하기 위하여, 상기 플라즈마발생수단에 공급되는 가스는 산소 원자를 함유하는 가스, 예를 들어, 산소기체일 수 있다.
상기 플라즈마발생수단에 공급되는 가스는 아르곤 가스를 추가로 포함할 수 있다. 상기 자외선조사수단(50)에 의하여 인가되는 챔버(10) 내의 플라즈마의 세기는, 예를 들어, 1010 /cm3 내지 1020 /cm3, 예를 들어, 1013 /cm3 내지 1017 /cm3일 수 있다.
상기 플라즈마발생수단(60)은 가속기(61)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 가속기(61)는 플라즈마발생수단(60)에 의하여 발생된 플라즈마를 시편(T)에 고르게 공급할 수 있다.
상기 제어부(70)는 상기 온도조절수단(30), 압력조절수단(40), 자외선조사수단(50), 플라즈마발생수단(60) 등을 제어하는 역할을 한다. 구체적으로, 제어부(70)는 온도, 압력, 자외선 세기, 플라즈마 세기 등의 소정의 입력값을 통하여 온도조절수단(30), 압력조절수단(40), 자외선조사수단(50), 플라즈마발생수단(60) 등을 제어하여 챔버(10) 내의 온도, 압력, 자외선 세기, 플라즈마 세기 등을 조절할 수 있다. 이와 같이, 제어부(70)를 통하여 원하는 환경 조건을 노화 조건으로 시험을 수행할 수 있다. 한편, 제어부(70)에서 상기 온도조절수단(30), 압력조절수단(40), 자외선조사수단(50), 플라즈마발생수단(60) 등을 입력값을 입력하기 위하여 컨트롤박스(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 우주환경 모사 장치(1)는 챔버 내의 온도, 압력 등을 감지할 수 있는 복수의 센서를 포함할 수 있다.
제어부(70)와 복수의 센서는 디스플레이와 연결될 수 있다. 여기서, 디스플레이는 제어부에서 온도조절수단(30), 압력조절수단(40), 자외선조사수단(50), 플라즈마발생수단(60)을 제어하는 입력값, 복수의 센서 각각에서 감지하는 온도, 압력, 자외선 세기, 플라즈마 세기 등을 디스플레이할 수 있다.
상기 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 우주환경 모사 장치(10)를 이용하는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 지지수단(20)에 시편(T)을 결합하고, 챔버(10)의 수용공간(11)을 폐쇄한다.
다음, 제어부(70)의 컨트롤박스(미도시)를 이용하여 온도조절수단(30), 압력조절수단(40), 자외선조사수단(50), 플라즈마발생수단(60) 등에 소정의 입력값을 입력한 후, 소정의 시간 동안 방치한다. 상기 챔버(10) 내의 상태 조건은 복수의 센서를 통하여 실시간으로 확인할 수 있으며, 이는 디스플레이에 디스플레이 될 수 있다. 상기 소정의 시간은, 예를 들어, 6 시간 내지 500 시간, 예를 들어, 10 시간 내지 200 시간, 예를 들어 21 시간일 수 있으나, 당업계의 통상의 기술자라면 실험 조건에 상기 소정의 시간을 적절하게 변경할 수 있음은 자명하다.
상기 온도, 압력, 자외선 세기, 플라즈마 세기 등의 소정의 입력값의 도출 과정 및 이를 통한 고분자 또는 고분자 복합 재료의 수명 도출 방법을 살펴보면 아래와 같다.
고분자 또는 고분자 복합 재료는 시간-온도 중첩원리(도 2)에 근거하여, 온도를 조절함으로써 상기 재료의 수명을 가속화하여 오랜 시간 후의 물성을 예측할 수 있다. 이는 고분자의 점탄성 특성에 기인하는 것으로, 물성의 측정 온도를 상승시킴으로써 단시간의 측정으로 장시간 후의 물성을 갖는 고분자 또는 고분자 복합 재료를 수득할 수 있다.
구체적으로, 상기 마스터 커브(master curve)를 그리기 위하여 그래프를 이동시킨 정도를 수평이동인자 a로 칭하며, 해당 수평이동인자 a는 하기 식 1로 표현될 수 있다:
[식 1]
Figure pat00003
상기 식에서, a T 는 수평이동인자이고, △H는 활성화에너지이고, R은 기체 상수이고, Texp는 시험 온도이고, Tref는 레퍼런스 온도이다.
상기 시간-온도 중첩원리를 고진공, 자외선 및 플라즈마 환경에 적용시키는 경우, 자외선의 파장을 감소시키거나 플라즈마, 예컨대 원자성 산소종의 밀도를 상승시키는 번거로움 없이, 시편에 가해지는 온도를 조절함으로써 장시간 후의 물성을 예측할 수 있게 된다.
이를 확장하여, 우주환경에서의 장시간 후의 고분자 또는 고분자 복합 재료의 물성을 예측하기 위하여, 저장계수(Storage modulus)-진동수(Frequency) 혹은 저장계수(Storage modulus)-시간(Time, (1/진동수))의 곡선을 이용할 수 있다.
여러 시험 조건 하에서 구한 수평이동인자를 하기 식 2에 적용하여 시간에 따른 고분자 또는 고분자 복합 재료의 물성 변화 및 내구성을 판단하는 척도로 삼을 수 있다.
[식 2]
Figure pat00004
상기 식에서, G(t, T)는 시간 t 및 온도 T에서의 저장계수이고, a T 는 해당 조건에서의 수평이동인자이고, Tref는 레퍼런스 온도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 고분자 복합 재료로 구성된 시편을 각각 70 ℃, 90 ℃, 110 ℃, 130 ℃ 및 150 ℃에서 21 시간 동안 노출시켜, 각 시편에 대하여 저장계수-진동수의 곡선을 수득하였다. 그 후, 상기 수득된 5개의 곡선을 수평이동시켜 하나의 커브로 연결시킴으로써 마스터 커브(master curve)를 수득하였다. 이렇게 수득된 마스터 커브를 통하여, 당해 시편을 이루는 고분자 복합 재료의 5년 후의 저장계수를 예측할 수 있었다. 다만, 이러한 단축된 노화 시기는 시편의 종류에 따라 달라질 수 있다.
상술한 과정을 통해서 시편(T)의 물리화학적 성질의 변화, 내구성 등에 대한 시험을 수행할 수 있다.
실험 종료 후, 최종적으로 챔버(10) 내의 공기를 배출밸브를 통하여 배출함으로써 시험을 완료할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의하여 예측된 고분자 또는 고분자 복합 재료의 물성 변화 및 내구성은 차량, 선박 및 우주 항공 등 다양한 분야에서 활용되어 제품의 안정성을 확보할 수 있으며, 이에 따라 고분자 또는 고분자 복합 재료의 활용성을 증대시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 내부에 수용공간이 구비되는 챔버;
    상기 수용공간 내에 배치되고 시편을 지지하는 지지수단;
    상기 챔버 내의 온도를 조절하는 온도조절수단;
    상기 챔버 내의 압력을 조절하는 압력조절수단;
    상기 시편에 자외선을 조사하는 자외선조사수단;
    상기 챔버 내에 플라즈마를 제공하는 플라즈마발생수단; 및
    상기 온도조절수단, 압력조절수단, 자외선조사수단 및 플라즈마발생수단을 제어하는 제어부
    를 포함하는 우주환경 모사 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 온도조절수단은 열원 및 상기 열원의 열을 통해 상기 챔버 내의 온도를 조절하는 히팅재킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 우주환경 모사 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 압력조절수단은 회전 펌프, 부스터 펌프, 크라이오 펌프, 오일확산 펌프, 터보분자 펌프 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 우주환경 모사 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 자외선조사수단은 제논-아크, 메탈-할라이드, 자외선 형광 램프 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 우주환경 모사 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마발생수단에 공급되는 가스는 산소 원자를 함유하는 것을 특징으로 하는 우주환경 모사 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 수용공간을 외부에서 확인할 수 있도록 상기 챔버의 일측에는 구비되는 투명한 윈도우를 추가로 포함하는 우주환경 모사 장치.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 우주환경 모사 장치를 이용한 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 방법은 챔버 내의 온도를 조절함으로써 상기 재료의 수명을 가속화하는 것을 특징으로 하는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법.
  9. (a) 우주환경 모사 장치의 지지수단에 시편을 결합하는 단계;
    (b) 상기 우주환경 모사 장치의 온도조절수단, 압력조절수단, 자외선조사수단 및/또는 플라즈마발생수단에 소정의 입력값을 입력한 후, 소정의 시간 동안 방치하면서 시간에 따른 저장계수 값을 관찰하는 단계;
    (c) 상기 단계 (b)를 온도를 달리하는 것을 제외하고 동일 조건에서 반복하는 단계;
    (d) 상기 관찰된 저장계수 값과 진동수 또는 시간 간의 복수 개의 그래프를 수득하는 단계;
    (e) 상기 수득된 복수 개의 그래프를 수평이동 시켜 단일의 그래프로 연결시켜 마스터 커브를 수득하는 단계; 및
    (f) 상기 마스터 커브를 이용하여 시편의 장시간 후의 물성 변화 또는 수명을 예측하는 단계
    를 포함하는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 단계 (e)에서, 상기 그래프를 수평이동 시킨 정도를 수평이동인자 a로 칭하고, 상기 수평이동인자 a는 하기의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법:
    [식 1]
    Figure pat00005

    상기 식에서, a T 는 수평이동인자이고, △H는 활성화에너지이고, R은 기체 상수이고, Texp는 시험 온도이고, Tref는 레퍼런스 온도이다.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 단계 (f)에서, 상기 시편의 장시간 후의 물성은 저장계수이고, 상기 장시간 후의 물성은 하기 식 2를 통하여 예측할 수 있는 것을 특징으로 하는 고분자 또는 고분자 복합 재료의 가속 수명 시험 방법:
    [식 2]
    Figure pat00006

    상기 식에서, G(t, T)는 시간 t 및 온도 T에서의 저장계수이고, a T 는 해당 환경에서의 수평이동인자이고, Tref는 레퍼런스 온도이다.
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