에어록

Airlock
기타 용도는 Airlock(명확한 설명)을 참조하십시오.
우주왕복선에 탑재된 에어록입니다.

에어록(airlock)은 대기압이나 구성 성분이 다른 환경 사이를 통과할 수 있도록 하는 구획으로, 인접한 공간에서 환경의 혼합이나 압력 변화를 최소화합니다."Airlock"은 때때로 air-lock 또는 air-lock으로 쓰이거나 또는 단지 lock으로 줄여서 쓰이기도 합니다.

에어록은 두 개의 밀폐된 문이나 개구가 있는 챔버로 구성되어 있으며, 일반적으로 직렬로 배열되어 있으며 동시에 열리지 않습니다.에어록은 발효에 사용되는 것과 같은 작은 규모의 메커니즘이거나 더 큰 메커니즘일 수 있으며, 종종 전실 또는 다른 유형의 룸의 형태를 취합니다.

에어록은 또한 수중에서 잠수함과 같은 압력 용기 내의 공기 환경과 외부의 물 환경 사이를 통과할 수 있도록 사용될 수 있습니다.이러한 경우 에어록에 공기 또는 물이 포함될 수 있습니다.이것은 범람 가능한 에어록 또는 수중 에어록이라고 불리며, 물이 잠수정이나 수중 서식지로 들어가는 것을 막기 위해 사용됩니다.

작동

록인은 에어록에 진입하여 밀봉하고 압력을 균등하게 하여 내부 도어를 통과하는 과정을 말합니다.반대로 록아웃은 압력을 균등하게 하고 외부 도어를 씰링 해제한 다음 잠금 컴파트먼트를 빠져나와 주변 환경으로 들어갑니다.록 온 및 오프는 압력을 동일하게 하고 록 인 또는 록 아웃하기 전에 두 챔버가 물리적으로 연결되거나 분리되는 압력 하에서 이송되는 것을 말합니다.

두 도어 중 하나를 열기 전에 에어락 챔버의 공기 압력이 옆 도어 너머의 환경의 공기 압력과 같아집니다.점진적인 압력 전환을 통해 공기 온도 변동을 최소화하여 김서림과 결로 현상을 줄이고 에어 씰에 가해지는 응력을 줄여주며 압력 및 우주복 작동을 안전하게 확인할 수 있습니다.

압력복을 입지 않은 사람이 압력이 크게 다른 환경 사이를 이동할 때 에어록은 압력을 천천히 변경하여 내부 공기 공동의 균등화를 돕고 감압 질환을 방지합니다.이것은 수중 다이빙에서 매우 중요하며 다이버나 압축 공기 작업자는 감압 일정에 따라 에어록에서 몇 시간 동안 기다려야 할 수도 있습니다.기밀 청정 공간, 오염된 공간 또는 반드시 압력의 차이를 수반하지 않을 수 있는 숨쉴 수 없는 대기에 대한 접근에도 유사한 배치가 사용될 수 있습니다. 이 경우 압력 변경 절차 대신 제염 절차 및 플러싱이 사용됩니다.

역사

  • 1830년 10월 20일, 최초의 에어록 특허는 지하 터널 건설을 돕기 위한 아이디어를 생각해 낸 토마스 코크란에게 주어졌습니다.그것은 허드슨 강 아래에 [1][2]터널을 파려고 1879년에 사용되었습니다.
  • 1969년 아폴로 11호 임무 당시 사용된 우주선에 에어록으로 특별히 지정된 객실은 없었고, 대신 객실이 에어록 역할을 했기 때문에 문이 열리기 전에 대피하고 감압해야 했고,그리고 문이 닫히면 우주복 [3]없이 안전하게 사용하기 전에 다시 초기화를 해야 했습니다.
  • 국제 [4]우주 정거장(ISS)이 2000년 11월에 처음으로 사람을 수용하기 시작했을 때, 그것은 에어록을 포함하지 않았고,[6] 2001년 7월 퀘스트 조인트 에어록 모듈이 설치될 때까지 모든[5] 우주선 이외의 활동은 우주 왕복선의 에어록에 의해 촉진되어야 했습니다.
  • 최초의 상업용 우주 에어록은 2020년 12월 국제우주정거장에 설치된 나노랙스 비숍 에어록이었습니다.이것은 "벨 모양"이며, 탑재물을 국제우주정거장 내부에서 우주로 운반하도록 설계되었습니다.2023년 7월 기준으로 이는 역에서 가장 큰 에어록으로,[7] "냉장고만큼 큰 페이로드"에 적합합니다.

육상에서의 사용

에어록은 공기 대 공기 환경에서 다양한 이유로 사용되며, 대부분은 공기 중 오염 물질의 출입을 막거나 내부 챔버의 공기압을 유지하는 것을 중심으로 합니다.

에어락 기술의 한 가지 일반적인 사용은 일부 청정실에서 찾아볼 수 있는데, 다른 조치와 함께 주변보다 높은 압력으로 실내를 유지함으로써 유해하거나 원하지 않는 미립자를 배제할 수 있습니다.반대로, 대기(및 운반하는 입자)가 쉽게 빠져나가지 못하도록 실내를 주변보다 낮은 압력으로 유지함으로써 원자로 및 일부 생화학 실험실과 같은 위험한 환경에서 빠져나가는 것을 방지합니다.

에어록의 덜 알려진 적용은 건축물에 있습니다: USF Sun Dome과 같은 가압 돔은 구조물이 붕괴되지 않도록 특정 범위 내에서 내부 공기압을 유지해야 합니다.

에어록은 공기가 전자 경로에 영향을 주지 않도록 전자 현미경 내부를 거의 진공 상태로 유지하는 데 사용됩니다.알코올 양조에 사용되는 것과 같은 발효 잠금 장치는 공기를 밖으로 내보내는 동안 가스가 발효 용기 밖으로 빠져나올 수 있도록 하는 에어록의 한 종류입니다.감압으로 인한 에어포일 붕괴는 고도의 위험한 손실을 초래할 수 있기 때문에 낙하산 에어록이 필요합니다.

지하사용

공기의 압력을 이용하여 물과 진흙을 작업장 밖으로 빼내는 토목공사는 에어록을 이용하여 케이슨 또는 밀폐터널 내의 외부 정규 환경과 가압 작업장 사이에 인력, 장비, 자재 등을 이송하는 방식을 사용하고 있습니다.에어락은 동시에 전체 작업 교대를 수용할 수 있을 정도로 커야 할 수도 있습니다.

잠금은 일반적으로 몇 분밖에 걸리지 않는 빠른 절차이지만 잠금 해제에 필요한 압축 해제에는 몇 시간이 걸릴 수 있습니다.

수중 용도

미 해군 잠수함 잠수정 폐쇄, 2007.

채도 다이빙

주요 기사 : 포화 잠수

에어록은 포화 다이빙에서 중요한 안전 요소입니다. 에어록은 다이버들의 안전한 이송을 관리하기 위한 가압 관문 역할을 하며, 다이버들을 수중 작업장으로 왕복시키는 포화 시스템(생활 구역)과 다이빙 벨 사이의 인력을 지원합니다.

포화 다이빙의 에어락에는 압력계, 수동 오버라이드, 인터락 등의 안전 기능이 장착되어 있습니다.

포화 시스템은 일반적으로 물품의 이송을 위한 저장 잠금 장치 및 의료 필수품의 안전한 통과 또는 긴급 대피를 위한 의료 잠금 장치를 포함하는 다양한 에어락을 특징으로 합니다.다양한 작업 깊이에 대해 다이버를 다양한 압력 레벨에 수용하는 복잡한 "분할 레벨" 시스템은 추가적인 에어락이 필요할 수 있습니다.

감압 후 잠수는 점진적인 과정으로, 종종 일주일 내내 걸립니다.이 시간 동안 에어록을 통해 다이버는 감압 챔버로 이동할 수 있으며, 감압 챔버에서는 압력이 표면 수준으로 점차 감소합니다.비상시 에어록은 압력 변화 없이 고압 탈출 챔버나 구명정으로 쉽게 이동할 수 있습니다.

고압 치료실

주요 기사:고압약품 및 잠수실

에어록은 한 사람 이상을 수용할 수 있는 고압 처리 챔버에 사용되며, 챔버가 가압되는 동안 사람 또는 장비를 수용하거나 배출할 필요가 있는 경우에 사용됩니다.일반적으로 챔버 입구에는 한 명 이상을 수용할 수 있는 대형 에어락이 설치되고 의료용품과 음식물을 잠그고 폐기물을 잠그기 위한 의료용 잠금장치가 설치됩니다.

우주공간에서의 사용

STS-103 에어락 닫기

에어록(airlock)은 우주 공간에서, 특히 인간의 우주 비행 중에, 사람들이 우주선 밖으로 나가거나 우주선에 들어갈 때 우주선과 우주 정거장의 내부 거주 가능 환경을 유지하기 위해 사용됩니다.에어록이 없다면 보일의 법칙에 따라 호흡 가능한 공기를 구성하는 가스의 팽창 특성으로 인해 문을 열 때 내부 공기가 급격히 손실됩니다.우주비행사들이 특별한 우주복을 입고 우주비행사들의 우주활동에 대비해 옷을 입은 후,[5] 귀환시 그들을 재압축하기 위해 에어록 룸이 필요합니다.나노랙스 비숍 에어록과 같은 에어록 또한 최소한의 공기 손실로 탑재물을 우주로 방출할 수 있게 해줍니다.

우주에서 사용되는 에어록의 다른 예로는 퀘스트 조인트 에어록과 키보(ISS 모듈)의 에어록이 있습니다.

유사한 메커니즘

  • 더운 기후와 추운 기후 모두에서, 건물의 출입구는 일반적으로 에어락 구성으로 배열된 두 개의 문을 사용합니다.이중문은 밀폐되어 있지는 않지만, 건물의 온도 조절 공기의 손실을 줄여줍니다.회전문은 같은 용도로 사용되기도 합니다.
  • 일부 보석상과 은행에는 도둑들의 탈출을 늦추기 위해 에어락 같은 보안문이 설치되어 있습니다.
  • 나비 농장과 야생동물들은 보통 거주자들의 탈출과 포식자 종들의 유입을 막기 위해 에어록과 같은 입구를 가지고 있습니다.
  • 플라네타리움과 사진용 어두운 방에는 외부 빛을 최소화하기 위한 "라이트 잠금 장치"가 설치되어 있어 거주자의 민감한 어두운 적응을 보호하고 빛에 민감한 사진 필름이나 종이에 김이 서리는 것을 방지할 수 있습니다.이 문짝들은 또한 외부의 [8][9]소리를 줄여줍니다.

참고 항목

  • 이형 – 주변 압력의 변화로 인한 의학적 상태
  • 잠금(물속 내비게이션) – 기능은 비슷하지만 수위는 다릅니다.
  • 회전문
  • 샐리 포트 – 유사한 기능이지만 (공기) 압력보다는 보안에 중점을 둡니다.
  • 전정

참고문헌

  1. ^ "Calendar of Patent Records". Nature. 124 (1234): 637. October 1, 1929. doi:10.1038/124637b0. ISSN 1476-4687. S2CID 4067958. Retrieved July 17, 2023.
  2. ^ Copperthwaite, William Charles (1906). Tunnel Shields and the Use of Compressed Air in Subaqueous Works. London: A. Constable & Company. Retrieved August 8, 2023.
  3. ^ Pappalardo, Joe. "How did the Apollo astronauts toss their spacesuits overboard?". Smithsonian Magazine. Retrieved July 18, 2023.
  4. ^ "History and Timeline of the ISS". Retrieved August 7, 2023.
  5. ^ a b "Even Homes in Space Need a Door Science Mission Directorate". science.nasa.gov. July 6, 2001. Retrieved July 18, 2023.{{cite web}}: CS1 유지 : url-status (링크)
  6. ^ "CNN.com - Air lock installed on space station - July 16, 2001". edition.cnn.com. Retrieved August 7, 2023.
  7. ^ Amy Thompson (December 23, 2020). "The International Space Station is now home to the world's 1st commercial airlock". Space.com. Retrieved July 18, 2023.{{cite web}}: CS1 유지 : url-status (링크)
  8. ^ Scott, Kevin. "The Planetarium Environment" (PDF). International Planetarium Society. Archived (PDF) from the original on October 29, 2013. Retrieved October 23, 2013.
  9. ^ "Planetarium Renovation Project the Ohio State Planetarium". Archived from the original on October 29, 2013. Retrieved October 23, 2013.

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 에어록과 관련된 미디어가 있습니다.
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