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우주 정거장 방열판
공기가 없는 우주에서 우주 정거장은 남는 열을 어디로, 어떻게 버릴까요?
무슨 일이 일어났나
NASA 에 따르면 진공에서는 열이 복사와 전도로만 옮겨 가고 대류는 없습니다 — 우주에는 열을 실어 갈 공기가 없습니다.
그래서 우주 정거장은 남는 열을 복사로 내보내는 전용 면, 방열판을 따로 답니다(NASA) — ISS 의 트러스(뼈대)는 태양 전지판과 열 조절 방열판을 다는 곳입니다.
ISS 의 태양 전지판 8 개는 75~90 kW 를 내고(NASA), 정거장 안에서 쓰인 전기는 결국 열이 되어 바깥으로 내보내야 합니다.
시뮬레이터에서 280 K(약 7 °C) 겉면이 방출률 0.8 이면 1 m² 마다 279 W 를 적외선(가장 센 파장 10.3 µm)으로 내보냅니다 — 이 빠르기로 75 kW 를 버리려면 약 270 m² 의 겉면이 있어야 하는 셈입니다.
NASA 는 방열판 겉칠로 은을 입힌 FEP 테이프를 꼽고, 낮은 궤도의 원자 산소 때문에 겉칠이 차츰 어두워진다고 적습니다 — 어두워진 겉면은 햇빛을 더 흡수해 방열판이 덜 식습니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진국제 우주 정거장 S1 트러스에 새로 단 방열판을 원격으로 펼친 모습 — 넓은 판 여덟 장이 길게 이어져 있습니다.
출처: NASA/JSC · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 맑은 겨울밤 자동차 앞유리에 서리가 잘 끼는 것도 유리가 맑은 하늘로 적외선을 내보내며 둘레 공기보다 더 식기 때문입니다.
- 햇볕이 쨍한 날 흰 차보다 검은 차 지붕이 뜨거운 것처럼, 방열판도 겉칠이 어두워지면 햇빛을 더 받아 덜 식습니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 열 나르는 관 — 정거장 안 기기에서 생긴 열을 유체에 실어 방열판까지 옮깁니다.
- 방열판 판 — 넓은 판으로, 남는 열을 적외선 복사로 우주에 내보냅니다(NASA).
- 겉칠 (은 입힌 FEP 테이프) — NASA 가 방열판에 알맞다고 꼽는 겉면으로, 열을 잘 내보내게 합니다.
- 트러스(뼈대) — 태양 전지판과 방열판을 다는 긴 뼈대입니다(NASA).
- 정거장 안 기기와 생활에서 생긴 열을 관 속 유체가 모읍니다.
- 데워진 유체가 바깥 방열판으로 흘러가 판을 데웁니다.
- 방열판 겉면이 적외선을 우주로 내보냅니다 — 진공이라 대류 없이 복사만으로 열을 버립니다.
- 식은 유체가 다시 안으로 돌아와 열을 모읍니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 과학(중학교) · 열 [9과03-02]
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Energy changes and transfers (radiation)
출처
이어서 보기
같은 단원 · 열의 이동
- 개념흐르며 옮기는 열 (대류)
- 개념열전도 (푸리에 법칙)
- 개념식는 빠르기 (뉴턴 냉각 법칙)
- 개념잘 흡수하면 잘 내보낸다 (흡수율과 방출률)
- 개념열 막기 (단열)
- 개념열복사 (슈테판–볼츠만 법칙 · 빈 법칙)
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