• Explosives and Blasting
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.28-34
• /
• 2016

Empirical model, phenomenological model, and CFD model have been used to evaluate the blast effects produced by explosion of explosives, flammable gas and liquid or dust. TNT equivalence method which is one of empirical models has been widely used as it is simple. In this study, new peak overpressure-scaled distance and scaled impulse-scaled distance equations are induced through fitting data from the curves given by TNT equivalence method. If the TNT equivalent mass is calculated, it is possible to estimate the peak overpressure and impulse using the regression equations. Differences of peak overpressure with yield factor which is a component of TNT equivalence method are found to be great in near-by distances from explosion source where the increase in overpressure is very steep, but the differences are getting smaller as the distances increase.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2003.10a
• /
• pp.88-88
• /
• 2003

로켓 엔진 시스템에는 가압가스로 추진제를 엔진으로 공급하는 가압 시스템과 터보펌프를 이용해 엔진으로 고압의 추진제를 공급하는 터보펌프 시스템으로 나눌 수 있으며 터보펌프 시스템은 다시 Gas Generator를 이용하는 개방형 엔진과 Prebumer를 이용한 폐쇄형 엔진인 다단 엔진으로 구분할 수 있다. 로켓의 엔진 시스템은 Turbine, Turbopump, Gas Generator, Thrust Chamber, Tube, Valve, Propellant Tank 등 각 구성품 간에 서로 상호간섭이 매우 심한 공정이다 로켓 엔진 시스템은 이와 같은 상호간섭에 의해 추력 제어 및 혼합비 제어, 추진제 소진 제어 적용 시 정확하고 강인한 제어를 수행하여야 한다. 이를 위해 정확한 동특성 모델을 구축하는 것이 중요하며 모델을 통해 적절한 제어 시스템을 선택하여야 한다. 그러나 현재 국내에는 이에 대한 연구가 미미하며 해외의 경우 로켓은 특수 분야에 속함으로 공개되어 있지 않다. 로켓에 대한 개발 연구에 있어서는 위와 같은 작업이 선행되어야 하며 이에 대한 선행 연구로 한국항공우주연구원에서 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진시스템에 대한 동특성 모델을 구성하였다. 배관부, 터빈, 펌프, 밸브, Gas Generator, 재생냉각, 추력연소실 등 엔진 시스템을 구성하는 구성품에 대한 동특성 모델을 구성하였으며 이를 matlab의 simulink를 통해 각 구성품을 연결하여 최종 엔진시스템의 동특성 모델을 구성하였다. 구성된 동특성 모델을 통해 각종 변화(추진제 밀도 변화, 추력 변화, 혼합비 변화 등)에 대한 엔진 시스템 변화를 예측하여 정확한 엔진 시스템에 대한 이해를 넓혔으며 추력 제어 및 혼합비, 추진제 소진 제어를 최적으로 할 수 있는 제어 시스템 구축을 위한 기초 자료로 이용할 수 있을 것이다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2003.10a
• /
• pp.74-74
• /
• 2003

로켓엔진의 연소실에서는 고온의 연소가스로부터 다량의 열이 발생하기 때문에 이로부터 연소실을 보호하기 위한 방법이 필수적으로 요구된다. 한국 최초의 액체 로켓인 KSR-III 로켓의 주엔진인 KL-3 엔진에서는, 연소실을 보호하기 위한 방법으로 실리카/페놀(Silica/Phenolic) 내열재를 이용하는 용융냉각 방식을 채택하였다 용융냉각 방식은 내열재와 고온의 연소가스와의 물리ㆍ화학적 상호작용에 의해 삭마가 발생하게 되는데, 이러한 삭마는 연소실에서도 가장 고온부인 노즐목에 집중적으로 발생하는 경향이 있다. 그러나 노즐목에서 삭마의 진행은 노즐목의 크기를 증가시키고 연소압 및 추력을 감소시키는 부작용을 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 열적 삭마에 의한 노즐목 크기의 증가량을 알아내기 위해 KL-3 엔진 노즐목의 형상을 측정하고자 시도하였으며, 노즐목의 삭마에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 진행과정을 고찰하였다. 노즐목의 형상 측정을 위해서는 기존에 사용하던 3차원 변위 측정기를 이용한 방식의 접근이 곤란함에 따라 영상처리 기법을 도입한 측정 방식을 고안하여 사용하였으며, 이 장비는 만족스런 성능을 보여주었다. 시험결과를 통해서 삭마에 영향을 주는 주요 인자로 분무형태, 연소시간, 연소 온도를 제시하였고 이 중에서 분무형태는 삭마 형상에, 연소 시간 및 연소온도는 삭마량에 주로 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 시간에 따른 삭마의 진행이 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있음을 밝혔는데, 노즐목이 원형을 그대로 유지하며 삭마진행이 미미한 구간, 원형에서 벗어나 요철형상이 발달하면서 삭마진행이 가속되는 구간, 요철형상이 이미 정착되어서 요철의 깊이만 증가하되 삭마량은 미미한 구간이다. 결과적으로 60초 연소 후 노즐목 면적 증가율은 +5.82% 정도이며, 이에 따른 연소압 및 추력의 감소 또한 1% 미만으로 미비하였다. 따라서 본 KL-3 엔진에 사용된 내열재의 내열 성능은 임무를 수행하기에 적절하다고 판단하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.487-490
• /
• 2005

The thrust Control in Solid Propellant Rocket is incomparably limited than that in Liquid Propellant Rocket. Because it is fixed that section to relate a combustion, that is a natural result. The control of a thrust directions in a Solid Propellant Rocket is not efficient for the purpose of a Solid Propellant Rocket. But it is a problem to solve that a weight on board should increase through the maximization of the thrust in a Solid Propellant Rocket.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.7-10
• /
• 2009

The development and evaluation of solid propellant were performed for the turbopump pyro starter, which start up the liquid propellant rocket engine for the Space Launch Vehicle (SLV). Requirements for the turbopump pyro starter propellant include the production of low flame temperature, low burning rate and nontoxic gas to protect the mechanical corrosion or air pollution. This study describes the development of the solid propellant composition which is based on PCP binder. DHG (Dihydroxy glyoxime), which has advantages of oxygen balance and ignition, was used as coolant. The mechanical properties and burning rate of the propellants were measured. Finally, static fired test was performed to prove the possibility of development.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.74-77
• /
• 2009

Ignition performance tests were performed to develop a catalytic ignitor which used hydrogen peroxide and kerosene. Ignition characteristics were investigated by exit area of the catalytic bed, shape of kerosene injector and lead time of purge gas. The results showed that exit area of catalytic bed must be enough for non chocking condition and kerosene must be sprayed with swirl in the middle of catalytic bed. Also in case without preheating of catalytic bed, hydrogen peroxide must be leaded by 3sec, and purge gas must be supplied simultaneously or lately with kerosene.

• 월간 기계설비
• /
• s.267
• /
• pp.65-71
• /
• 2012

지난 8월 13일 서울 종로구 소격동 국립현대미술관 서울관 공사현장에서 화재 발생으로 4명이 숨지고 18명이 중경상을 입는 등 많은 인명피해를 냈다. 이처럼 인명피해가 컸던 것은 우레탄 공사를 하던 밀폐공간에서 불이 나면서 발생한 유독가스 때문에 사람들이 제대로 대피하지 못했기 때문이다. 사고발생 원인으로 '용접공사' 여부를 놓고 공방을 벌였으나 경찰은 '전기합선'이라는 잠정 결론을 내렸다. 지난 2008년 1월에 발생한 경기도 이천 냉동창고 화재는 40명의 목숨을 앗아갔다. 화재 원인은 냉동배관을 설치하면서 전기 용접을 하기 위해 불을 붙였다가 공기 중에 차 있던 유증기(기름증기)와 만나면서 폭발이 일어난 것이었다. 인화성 액체(유기용제)를 취급하는 건설현장에서는 다량의 유증기가 발생할 수 있을 뿐만 아니라 건조한 조건일 경우 정전기에 의한 화재 폭발 누출사고의 발생 위험이 높다. 기계설비공사에서 화재, 폭발 위험성이 가장 큰 공사는 용접공사이기에 용접공사를 할 때 화재, 감전의 위험성을 배제한 후 공사에 들어간다. 용접으로 인한 사망사고의 유형으로는 용접 중 추락사고와 더불어 용접 불꽃이 가연성 물질에 옮겨 붙어 화재 발생으로 인한 질식사, 용접작업 중 절연체가 파손된 용접기 홀더 충전부의 접촉으로 인한 감전사 등이 있다. 본지는 용접으로 인한 화재 감전 등의 사고발생을 미연에 방지하기 위해 안전작업 수칙 및 안전수칙 체크리스트, 재해사례를 지난호부터 시리즈로 연재하고 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.415-418
• /
• 2008

에탄올아민 (ETA; Ethanolamine)은 에틸렌옥시드를 진한 암모니아수와 함께 가열하여 얻어지는 물질로 흡수성이 있는 무색의 액체 또는 고체이며 탄소, 질소, 산소로 이루어진 매우 안정된 유기화합물이다. 이러한 ETA는 부식방지제, 산성가스 흡수제, 화장품 등 각종 산업에서 매우 유용하게 사용되는 물질이다. 하지만 ETA는 눈, 피부, 호흡기, 폐 등에 접촉하여 호흡기 질환 및 만성 천식을 유발하고 피부에 자극을 일으키므로 ETA를 제거하기 위한 물리화학적 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 냉각온도 및 진공펌프압력에 따른 ETA 응축 특성과, 흡착제에 따른 ETA 흡착특성을 조사하였다. 조사결과 ETA는 냉각수의 온도 및 진공펌프압력에 영향을 받았으며 냉각수 온도 및 진공펌프압력이 증가할수록 응축율은 감소하였다. ETA 흡착에서 활성탄의 경우 액상의 ETA와 상호간에 흡착력은 존재하지 않았으며, 기상의 ETA는 흡착되지만, $100^{\circ}C$이상에서 탈착 반응이 일어났다. 제올라이트의 경우 액상 및 기상의 ETA를 모두 흡착하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.361-361
• /
• 2011

하나로 냉중성자원(CNS: Cold Neutron Source)은 원자로 수조내 반사체 탱크에 위치한 수직 조사공에 설치되어 하나로 노심에서 발생하는 열중성자를 감속재인 액체 수소층을 통과시켜 냉중성자를 생산한다. 생성된 냉중성자는 유도관을 통하여 냉중성자 산란장치에 공급되어 이용 연구에 활용된다. 감속재로 사용되는 수소는 헬륨냉동계통의 운전에 따라 수소가 수조내기기 집합체(IPA: In Pool Assembly) 내로 이동되어 액화되어지므로, 극저온의 헬륨가스의 흐름이 중요하다. 헬륨냉동기에 의해 만들어진 극저온인 헬륨은 IPA 내의 수소와 열교환을 하기 위해서 배관을 통해 이동되며, 열손실없이 전달하기 위하여 헬륨 배관은 진공층이 형성된 이중배관으로 설계되어 있다. 헬륨 이중배관은 공급 및 회수 배관으로 구성되어 있으며, 헬륨 배관의 외관에 진공층을 20개의 구간으로 나누어 제작 및 설치되었으며, 각각의 진공도를 유지하고 있다. 이 논문에서는 하나로 냉중성자원 헬륨 이중배관의 특성과 헬륨냉동계통의 운전 및 정지시 온도 변화에 따른 이중배관 진공도의 변화를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.184-184
• /
• 2016

대기압 플라즈마를 이용한 폴리머 합성은 기존의 합성방법에 비해 간단하고 쉽게 폴리머를 합성할 수 있다는 장점이 있다. 대부분의 폴리머는 합성온도가 $150^{\circ}C$ 이하이기 때문에 각 폴리머에 적합한 온도를 제어하는 것이 핵심이라 할 수 있다. 본 연구에서는 폴리머 합성온도를 제어하기 위하여 플라즈마 방전전극에 모노머를 직접 주입하지 않고 간접적인 방법을 선택했다. 그리고 모노머는 액체 공급 장치를 이용해 플라즈마의 가스량과 파워를 제어하면서 폴리머를 합성의 조건을 찾았다. AC 플라즈마를 이용해 methyl methacrylate($C_5H_8O_2$) 모노머를 폴리머로 합성했으며, 그 결과는 FTIR, XRD 등으로 분석하고 특성을 평가했다. FTIR의 결과, C-O, C-H, C=O 등의 전형적인 poly methyl methacrylate(PMMA)의 피크를 확인할 수 있었다. 그리고 XRD의 관찰결과 C1s 및 O1s의 각 binding energy가 각각 283, 285, 288 eV 및 533 eV 주변에서 확인되었다. 그리고 합성시간에 따라 폴리머의 두께가 비례해서 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 실험결과, AC 플라즈마를 이용한 폴리머합성은 가능한 것으로 확인되었으며 소형화 및 휴대가 가능하기 때문에 식품, 바이오, 의약품, 의료용품 등의 현장포장 등 여러 가지 용도로 활용이 가능할 것으로 판단된다.