방사 차폐물로서의 유인우주기지 다층쉘 벽체 개발을 위한 기존 달표면 우주 방사 환경인자에 대한 조사와 기초 시뮬레이션 (Investigation of Reported Environmental Factors of Space Radiation on Lunar Surface and Preliminary Simulation for Development of Multi-Shell Wall of Lunar Habitat as a Shielding Layer)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 26권 / 4호 / 7 ~ 19페이지
· 저자명 : 장지훈, 안호상

초록

유인 우주 탐사를 위해서는 극한의 우주 환경에서 우주인의 장기간 활동에 대해 고려하여야 한다. 이러한 환경요인 중에서, 우주 방사는 우주기지와 승무원에게 있어 파장과 입자의 방출과 직접적 노출량 측면에서 중대한 위협 중하나라고 할 수 있다. 은하 우주선(GCR), 태양 입자 방출 현상(SPE), 태양풍은 이러한 우주 방사의 주요 원인으로 알려져 있으며, 특히 장기간 유인 탐사로의 위해로서 작용한다. 본 연구에서는 방사 차폐 측면에서 유인 우주 기지 벽체를개발하기 위해 1) 달 표면 방사 2)패시브 차폐 재료 3) 방사 차폐 시뮬레이션 기초테스트의 소재 종류, 구성 면에서 조사및 수행하였다. 특히 달 기지 유력지점인 쉐클레톤 분화구 환 지점에서, 보고된 환경인자와 시뮬레이션 결과를 적용하고, 운영 조건에 따라 기지에서의 30일 연속 탐사 활동 및 거주 안전을 확보하기 위해서는, 벽체 소재와 두께, 배치 순서를고려하여 다층 쉘 형태 벽체의 구성이 필요하며, 이렇게 도출된 결과를 추후 패시브 차폐 소재 데이터 및 우주 유인기지 설계 인자로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

영어초록

For crewed space missions, long-term activity for astronauts in the extreme space environment should be considered. Among these environmental factors, space radiation is one of the crucial threats in terms of the emission of waves and particles and direct exposure dose to space habitats and crews.
GCR (galactic cosmic rays), SPE (solar particle event), and solar wind are principal sources of this radiation and act as hazards, particularly for long-term mission crews. This study investigated 1) lunar surface radiation and 2) passive shied materials and ran 3) preliminary simulations of the radiation shield by material type and configuration to develop a lunar surface habitat wall from a radiation shield perspective. By applying reported environmental parameters and simulation results, a multi-layer shell wall should be configured in terms of the material type, thickness, and order for the habitat wall, especially located on the Shackleton crater rim, a prospective landing site candidate, and to secure 30 days consecutive activity and stay according to operating conditions. In conclusion, the multi-layer configuration and radiation simulation results can be used for passive shield material data and base wall design in the future.

참고자료

· 없음