• Composites Research
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• 제24권4호
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• pp.11-16
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• 2011

극저온 응용에서 사용하는 고분자복합재료의 계면물성 유지가 아주 중요하다. 본 연구에서는 상온과 극저온에서 사용하는 단일 탄소섬유강화 에폭시 복합재료를 마이크로드롭넷 시험과 전기-미세역학시험법을 이용한 계면전단강도와 겉보기 강성도를 평가하였다. 탄소섬유와 저온용 에폭시의 극저온에 따른 기계적 물성변화를 확인하였다. 극저온에서 탄소섬유 인장실험 결과, 상온과 비교하여 강성도는 유지하면서 강도와 연신율이 감소하였다. 이에 비해, 에폭시 기지는 상온보다 극저온에서 강도가 증가되었으나, 연신율이 감소하는 결과를 보여주었다. 이는 탄소섬유에 비해 에폭시 수지내 존재하는 빈 공간이 극저온에서 열적 수축이 최대로 일어나기 때문이다. 계면전단강도는 $-10^{\circ}C$에서 최대를 보인 후에 극저온까지 점차 감소를 보여 주었다. 그러나, 탄소섬유와 YDF-175 에폭시가 극저온에서도 여전히 상온보다 양호한 계면전단강도를 보여주었다. 이 결과는 아주 유용하며 선정된 저온용 에폭시의 인성과 계면접착력이 극저온에서도 유지되기 때문이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1057-1059
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• 2017

액체로켓엔진 개발에서 엔진 짐벌링 시 산화제라인의 벨로우즈 극저온 단열 방법을 연구하였다. 극저온 산화제의 열단열과 엔진구성품의 고온으로부터의 열차폐는 엔진 추진성능과 효율에 중요하다. 엔진 짐벌링중 고압배관과 재순환라인(예냉라인)이 단열부위로 기존의 극저온 단열과는 차별화된 디자인과 소재가 필요하다. 엔진 짐벌링중에 벨로우즈의 극저온 단열재가 열단열과 열복사를 고려하여 새로운 디자인으로 마찰력과 작동반경을 고려하여 PTFE소재의 단열재가 적용된다. 향후 엔진 시험을 통하여(짐벌링과 TVC) 새로운 벨로우즈 단열재가 향상되고 디자인 변경이 요구된다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권2호
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• pp.48-58
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• 2009

1960년대부터 최고 2K까지의 극저온 냉각이 필요한 부품을 탑재하는 위성체의 개발에 극저온 냉각기술들이 채택되어왔다. 최근에는 과학용, 군사용 및 기상관측 임무용등 적외선 광학계를 탑재한 위성개발 프로그램 이 급격히 증가함에 따라 극저온 기술의 괄목할만한 성장을 이루고 있다. 일반적으로 극저온 냉각기술은 적외선 광학계 내에 존재하는 잡음을 최소화하기 위하여 광학 요소 및 검출기를 냉각하는데 사용되며, 요구온도, 열량 및 작동 수명에 따라 요구되는 냉각기술이 달라진다. 본 논문에서는 최근의 우주용 극저온 냉각기술의 동향에 대하여 기술하고자 한다.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.39-45
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• 2011

접착제에 의한 접합은 일반적으로 구조물의 접합에 널리 사용되고 있다. 폴리우레탄 접착제와 에폭시 접착제는 현재 극저온에서 운항되고 있는 LNG 선박의 화물창에 적용되고 있다. 본 연구에서는 화물창용 소재인 트리플엑스와 폴리우레탄 및 에폭시 접착제와의 상온과 극저온에서의 접착강도를 평가하였다. 연구결과 모든 접착시스템에서 극저온에서 박리강도의 감소가 있었으며 그 원인은 접착제마다 다르게 검토되었다. 결과적으로는 폴리우레탄 접착제와 트리플엑스가 극저온에서의 강도 값이 에폭시에 비해 우수하였으며 LNG 선과 같은 극저온 환경에 접합한 것으로 평가되었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권2호
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• pp.299-305
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• 2016

초전도 전력 케이블의 상용화 노력에 따라 점차 장선화 되면서, 단위 냉각 시스템당 냉각용량이 큰 대용량 냉동기의 필요성이 증가하고 있다. 국내에서는 극저온 냉동기에 대한 기술 부족으로 인해 현재 극저온 냉동기는 해외 선진사로부터 고가의 비용으로 수입되고 있다. 초전도 전력 케이블의 상용화를 위해서는 대용량 브레이튼 냉동기의 국내 개발이 시급하다. 대용량 브레이튼 냉동기의 구성은 복열식 열교환기, 압축기, 극저온 터보 팽창기로 구성되어 있으며, 냉동기 효율과 가장 직접적인 연관이 있는 것은 극저온 터보 팽창기이다. 극저온 터보 팽창기는 극저온에서 고속으로 회전하면서 고압의 헬륨 혹은 네온 가스를 팽창시켜 온도를 낮추는 역할을 한다. 본 논문에서는 역브레이튼 냉동 사이클을 설계하고, 이에 적합한 극저온 터보 팽창기를 설계하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제7권2호
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• pp.115-124
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• 2009

극저온 절단 기술은 절단 과정에서 2차 폐기물이 발생되지 않기 때문에 원자력 시설의 해체기술로 가장 적합한 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 SPH 기법과 FEM 기법을 혼합한 하이브리드 기법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 극저온 절단 기술의 적용성을 파악하였다. 또한 극저온 절단 시스템의 설계에 활용하기 위해 절단 깊이 예측식을 사용하여 스틸 10 mm 두께를 절단하는데 필요한 설계 변수 및 운전조건을 도출하였다. 마지막으로 도출한 설계변수 및 운전조건을 기반으로 극저온 절단 시스템의 주요 부품을 제작하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.308-315
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• 2008

극저온 유체를 운반하는 선박의 화물창은 보통 1차 방벽과 2차 방벽으로 구성되어 있다. 1차 방벽에 소량의 극저온 유체의 누출이 생기더라도, 액밀이 되는 2차 방벽에서 추가적인 극저온 유체의 누출을 방지할 수 있기 때문이다. 그러나 2차 방벽에 추가적인 손상이 생길 경우 유리솜으로 만들어진 Flat Joint를 거쳐 선체내벽까지 극저온 유체에 노출될 가능성이 있게 된다. 본 연구의 관심사는 2차 방벽의 손상 정도에 따라, 그리고 누출되는 극저온 유체의 양에 따라, 내측선체에 얼마나 영향이 미치는가를 알아보는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 극저온 유체를 운반하는 선박의 화물창을 구성하는 2차 방벽에 구멍을 뚫어 Flat Joint 사이로 극저온 유체가 흘러 들어가도록 격자를 생성한 후, CFD 소프트웨어를 이용하여 극저온 유체의 누출에 대한 계산을 수행 하였으며 이를 실험 결과와 비교 분석 하였다. 실험과 계산 결과를 살펴보면, 극저온 유체량에 따라 내측 선체에의 피해를 최소화 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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• pp.308-315
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• 2008

극저온 유체를 운반하는 선박의 화물창은 보통 1차 방벽과 2차 방벽으로 구성되어 있다. 1차 방벽에 소량의 극저온 유체의 누출이 생기더라도, 액밀이 되는 2차 방벽에서 추가적인 극저온 유체의 누출을 방지할 수 있기 때문이다. 그러나 2차 방벽에 추가적인 손상이 생길 경우 유리솜으로 만들어진 Flat Joint를 거쳐 선체내벽까지 극저온 유체에 노출될 가능성이 있게 된다. 본 연구의 관심사는 2차 방벽의 손상 정도에 따라, 그리고 누출되는 극저온 유체의 양에 따라, 내측선체에 얼마나 영향이 미치는가를 알아보는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 극저온 유체를 운반하는 선박의 화물창을 구성하는 2차 방벽에 구멍을 뚫어 Flat Joint 사이로 극저온 유체가 흘러 들어가도록 격자를 생성한 후, CFD 소프트웨어를 이용하여 극저온 유체의 누출에 대한 계산을 수행 하였으며 이를 실험 결과와 비교 분석 하였다. 실험과 계산 결과를 살펴보면, 극저온 유체량에 따라 내측 선체에의 피해를 최소화 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.309-312
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• 2007

액체 로켓의 추진제로 이용되는 극저온 유체는 발사체의 경량화를 위한 터보 펌프의 고속화로 인해 공동현상이 발생하게 된다. 그러나 극저온 유체는 등온 유체인 물과는 달리 낮은 액상/증기 밀도 비율을 가지며 온도에 민감한 잠열변화율을 갖게 된다. 이에 따라 극저온 유체에서 공동 현상이 발생하게 되면, 증발 냉각 현상이 발생하게 되어 공동 내부와 주 유체 사이의 온도 차이가 발생하게 된다. 따라서 이러한 극저온 유체의 특징을 반영해 주기 위해 기존의 경험적 공동 현상 모델을 수정하여 새로운 모델을 적용하였다. 또한 온도 변화에 따른 효과를 반영해 주기 에너지 방정식을 첨가 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.391-397
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• 2010

액체질소를 작동유체로 한 극저온 시험설비를 이용하여 산화제펌프의 성능시험을 수행하였다. 설계회전수의 30~55%영역에서 시험을 수행하였으며, 그 결과를 작동유체로 물을 이용한 상온수류시험의 결과와 비교/분석하였다. 수력성능에 있어서는 회전수에 대한 상사성을 만족시킴으로써, 설계회전수인 20000rpm에서의 성능예측을 가능하게 했다. 펌프의 극저온 흡입성능에서는 설계유량에서 극저온 임계 캐비테이션 수가 0.012으로 나타났으며, 상온수류시험의 경우는 0.024를 보이면서, 모든 시험회전수와 시험유량영역에서 수류시험의 경우보다 향상된 결과를 보였다. 이러한 향상된 극저온 환경에서의 흡입성능은 극저온 유체에서 펌프의 열역학적인 효과로부터 기인하는 것으로 판단된다.