| 초록 |
길이가 0인 스프링(zero-length spring)은 고정밀도 중력계(gravimeter)의 핵심 소자로써 스프링의 온도장(temperature distribution) 분포는 중력계의 측정 정밀도에 직접적인 영향을 미친다. 그러나 스프링의 구조는 특수하므로 스프링의 열전달 특성(heat transfer characteristic)을 연구하기 위해 본 논문은 길이가 0인 스프링의 열전달과 효과가 같은 모델을 구축할 것을 제안하였다. 우선 실험을 통하여 길이가 0인 스프링의 저항 온도 계수(temperature coefficient of resistance)를 측정하여 얻었으며, 그 다음으로 설계 실험을 통하여 측정한 길이가 0인 스프링의 구간적 저항값 변화를 이용하여 각 구간의 평균 온도 변화를 계산하였으며, 또한 최적화 방법을 통하여 길이가 0인 스프링의 온도 분포 곡선 계산하였다. 연구 결과, 해당 곡선은 멱함수 곡선(power function curve)이었다. 길이가 0인 스프링을 길이와 직경이 같은 원기둥(cylinder)으로 대체할 수 있게 하기 위해 Ansys를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며, 또한 공정에서 이용이 적합한 열전달 계수(thermal conductivity)가 온도에 따른 변화 도표를 구축하였다. 시뮬레이션을 진행한 결과, 해당 도표는 원기둥으로 길이가 0인 스프링을 대체하여 열전달 특성을 연구하는 요구에 도달할 수 있었으며, 또한 최대 상대 오차는 2.8%였다. |
