• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.16-24
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• 2012

비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 고체로켓을 적용하였으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진을 적용하였다. 개념설계를 위하여 2,000 km의 운용거리와 0.2 톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행궤도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.384-389
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• 2009

KEPRI (Korea Electric Power Research Institute) has studied planar type solid oxide fuel cell (SOFC) stacks using anode-supported cells and kW class co-generation systems for residential power generation. In this work, a 1 kW SOFC system consisted of a hot box part, a cold BOP (balance of plant) part, and a hot water reservoir. The hot box part contained a SOFC stack made up of 48 cells, a fuel reformer, a catalytic combustor, and heat exchangers. Thermal management and insulation system were especially designed for self-sustainable operation in that system. A cold BOP part was composed of blowers, pumps, a water trap, and system control units. When the 1 kW SOFC stack was tested using hydrogen at $750^{\circ}C$, the stack power was about $1.2\;kW_e$ at 30 A and $1.6\;kW_e$ at 50 A. Turning off an electric furnace, the SOFC system was operated using hydrogen and city gas without any external heat source. Under self-sustainable operation conditions, the stack power was about $1.3\;kW_e$ with hydrogen and $1.2\;kW_e$ with city gas respectively. The system also recuperated heat of about $1.1\;kW_{th}$ by making hot water.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.459-462
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• 2010

스크램젯 엔진을 이용하여 마하 4로 비행하는 2단 비행체의 개념 설계를 통해 그 가능성을 탐색하였다. 설계 목표는 225 kg의 탑재물을 싣고 500 km를 비행하는 비행체이다. 순항 속도까지 가속하는 1단은 고체 로켓을 사용하며, 2단 엔진은 케로신이 연료이다. 설계 결과, 1단은 길이 3.59 m, 추력 52.9 kN, 2단은 추력 6.85 kN이다. 비행체는 길이 7.55 m, 직경 508 mm, 이륙 중량 2.1 톤이며, 17 km의 고도에서 목표 거리를 6분 동안 비행한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.139-148
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• 2013

본 연구에서는 1kW 급 SOFC 시스템의 AOGR(anode off-gas recirculation)을 위한 이젝터를 설계하고 이젝터 적용시의 시스템 효율을 매개변수 연구를 통해 알아보았다. 화공해석 프로그램를 이용하여 이젝터의 작동 조건을 계산하였고, 전역 최적값을 보장하면서도 CFD 계산에 따른 부하를 최소화하기 위하여 유전 알고리듬과 크리깅 모델을 이용하여 최적화를 진행하였다. 최적화를 통해 음속 이젝터에서 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수가 이젝터의 목직경과 1 차 노즐의 위치임을 식별하였다. 유동변수에 대한 매개변수 연구를 통해 설계된 이젝터는 1kW 급 SOFC 의 다양한 작동 조건에서 충분한 유연성을 가지며, SOFC 에 적용시 증기의 56% 와 연료의 8.4% 절감이 가능함을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.55-62
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• 2009

본 연구에서는 액체연료와 고체연료를 추진제로 사용하는 공기흡입식 추진기관의 세라믹 돔포트 커버의 파괴거동을 수행하였다. 파괴 특성은 충격파관을 이용하여 세라믹을 이용한 돔포트 커버 상사모델을 통하여 파괴시험 및 분석되었다. 파괴 거동은 압력센서를 통하여 파괴 압력을 측정하고 초고속 카메라를 이용하여 비산현상을 관찰하였다. 본 연구로부터 얻어진 결과는 공기흡입식 추진기관에서 돔포트커버 설계의 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.52-57
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• 2018

Most current ships have adopted on-board diesel generators to produce electricity, but the overall efficiency of equipment is down to about 50% due to thermal losses from operations such as exhaust gas, jacket water cooler, scavenge air cooler, etc. Recently, fuel cells have been highlighted as a promising technology to reduce the effect on the environment and have a higher efficiency. Therefore, this paper suggested a solid oxide fuel cell (SOFC)-gas turbine (GT) using waste heat from a SOFC and SOFC-GT-steam turbine (ST) with Rankine cycle. To compare both configurations, the fuel flow rate, current density, cell voltage, electrical power, and overall efficiency were evaluated at different operating loads. The overall efficiency of both SOFC hybrid systems was higher than the conventional system.

• 한국추진공학회지
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• 제24권3호
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• pp.81-124
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• 2020

액체산소/케로신 액체로켓엔진에서 케로신은 추진제일 뿐만 아니라 3,000 K 이상의 연소가스로부터 연소실 벽면을 보호하기 위한 냉각제 역할도 수행한다. 케로신은 냉각채널을 통과하면서 높은 온도에 노출되기 때문에 열과 관련한 화학반응이 일어나 탄소 과잉 고체가 침전되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 케로신의 열/유체 특성 시험 데이터는 재생냉각 연소실 설계에 필수적이다. 본 논문에서는 재생냉각채널과 케로신에 관련된 해외 연구를 조사하였다. 탄화수소 연료에 대한 전반적인 정보를 시작으로, 냉각채널 벽면에 발생하는 퇴적 현상, 이에 대한 원인/연구결과, 케로신 코킹 시험 장치/예방 방법 등을 체계적으로 정리하고자 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.18-25
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• 2017

무노즐 부스터에 사용하는 추진제의 연소특성에 관한 연구를 수행하였다. 밀도비추력을 향상키기기 위하여 고체 추진제의 조성에 Al와 Zr의 금속연료들이 도입되었으며 무노즐 부스터를 설계하기 위하여 낮은 압력지수 및 고 연소속도가 추진제의 주요 연소특성으로 연구되었다. Zr을 함유하는 추진제는 Al을 함유하는 추진제보다 높은 연소속도를 보였으며, $13{\mu}m$ Zr을 함유하는 추진제는 연소속도는 35 mm/s (at 1000 psi)와 압력지수 0.3282를 보였다. 이러한 결과로부터, 무노즐 부스터에서 Al와 Zr을 함유하는 추진제를 사용하는 이점을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.40-47
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• 2010

본 연구에서는 하이브리드 로켓의 산화제 유량 제어를 통한 추력제어를 위한 기초 연구를 진행하였다. 실험을 위해 하이브리드 로켓 모터와 산화제 유량 조절장치 그리고 데이터 획득을 위한 전체 시스템을 설계, 제작하였다. 산화제 유량 제어를 하기 위해서 니들밸브와 스텝모터를 결합하여 스텝모터의 구동에 의해 니들밸브의 개폐량을 조절할 수 있도록 설계하였고 LabVIEW프로그램을 이용하여 스텝모터를 컨트롤 하였다. 또한 기체산소($GO_2$)와 고체연료(Polyethylene)를 이용한 하이브리드 로켓의 연소실험을 통해 산화제 유량 제어를 통한 하이브리드 로켓의 추력제어 가능성을 확인하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.212-219
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• 2002

Waste fuels, which originate from different sources, have unique combustion characteristics. The characteristics should be considered in applying FBC(fluidized bed combustor) technology to those fuels. The effects of fuel properties and operating conditions on FBC reactivity were investigated by means of carbon based parameter called mean carbon conversion time, rate of carbon conversion, fraction of carbon conversion and carbon recovery. And the basic physical and chemical mechanisms taking place in a fluidized bed were summarized. Major parameters in designing and operating FBC were evaluated in terms of the fuel properties and the combustion environment.