우주선의 심우주 탐사 임무에서 저온 추진제 저장 탱크 내의 유체는 종종 복잡한 변가속 환경을 겪으며, 이 과정에서 기액 계면이 급격하게 변화하여 강력한 상변이 열전달 및 열역학 상태 변화 반응을 일으킨다. 본 논문은 낙하 실험을 기반으로 액체 산소 재배치 실험 시스템을 구축하여 미세중력 전환 과정에서 기액 계면 형태, 기상 온도 및 압력의 동적 변화를 관찰하고 기록하였다. 결과는 일반 중력에서 미세중력으로 전환되는 낙하 단계에서 액체 산소 삼상 접촉선이 저장 탱크 벽을 따라 상승하며 최초 후퇴 시 벽면에 잔류 액체층이 형성됨을 보여준다. 접촉선 상승으로 기액 계면 면적이 증가함에 따라 계면 근처에서 액체 산소가 지속적으로 증발하고 잔류 액체층의 영향이 더해져 최종적으로 가압 속도가 상승한다. 계면으로부터 15.2mm 떨어진 지점의 온도 변화는 고체벽 열전달 영향뿐만 아니라 계면 진동에 의해 발생한 저온 기체 흐름의 간섭을 받으며, 2.5초간 재배치 과정 동안 해당 지점의 온도 상승량은 다른 두 온도 센서보다 낮다. 본 연구는 궤도 내 저온 추진제 관리 장치 설계 및 재배치 시뮬레이션 모델 검증에 중요한 실험적 근거를 제공한다.

액체 산소;낙하 실험;미세중력;계면