• 제목/요약/키워드: 극저온 시험

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CC 산화제 개폐밸브 성능향상에 관한 연구 (Study on the performance improvement of a Main Oxidizer shut-off Valve)

  • 배영우;김도형;홍문근;이수용;장기원
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.63-72
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    • 2010
  • 발사체 추진시스템에서 CC(Combustion Chamber) 산화제 개폐밸브는 액체산소를 연소기로 공급 및 차단함으로써 연소를 개시 및 중단시킬 뿐만 아니라, 정상운영 상태에서는 연소기 내 안정된 연소가 가능하도록 일정한 유량의 액체산소를 공급한다. TM(Technology Model)에 비해 높은 유출계수를 가지는 EM(Engineering Model)이 전반적인 요구 성능을 만족하는 것으로 나타났지만, 성능 향상을 위해 EM의 주요 부분에 대한 추가적인 설계 변경을 수행하였다. 공압 제어부, 중간 플랜지, 그리고 밸브 입구의 립 부분의 형태를 설계 변경하였으며, 해당 시험 시제를 제작하여 성능시험을 수행하였다. 이러한 성능 시험을 통해 의도했던 성능 향상이 이루어진 것을 최종 확인하였다.

대형열진공 챔버 제어로직

  • 서희준;문귀원;이상훈;조혁진;조창래;최석원
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.57-65
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    • 2005
  • 정지궤도위성과 같은 차세대 대형위성의 우주궤도환경 모사를 위해 한국항공우주연구원은 유효직경 Φ8m, 유효길이 L10m의 대형 열진공챔버를 구축해오고 있다. 우주환경은 고진공 환경이며 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어진다. 가혹한 우주환경에 의해서 위성체의 주요부품에 기능장애가 초래되기도 하고 이는 결국 임무의 실패로 이어지기도 한다. 위와 같은 이유들로 인하여 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 본 논문에서는 대형 열진공 챔버를 효율적이고, 안정적으로 구동을 위한 모든 제어로직이 포함되어 있다.

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석유시추용 인코넬 625강의 FCAW용접에 의한 저온 충격강도에 관한 연구 (A Study on Low Temperature Impact Strength of Inconel 625 for Petroleum Application by FCAW Weld)

  • 박경동;안도경;정재욱
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.356-359
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    • 2004
  • Above all Ni-alloys Inconel 625 is used widely in plate of welding structural materials such as turbine case, a combustor of liner. In general, weldability of Inconel 625 is not well because of poorly liquids of weld metal also it have a broken probability oj the welding crack. In case of FCAW weld process, it is not easy to develope of welding materials, because it is possible only fillet welding at view position of look down except for butt welding. But recently, though it is more used by FCAW process, owing to welding materials worked at the vertical position. the study for FCAW weld of Inconel 625 is actively not yet worked. In this study, the weldability and weld characteristics(mechanical characteristics, corrosive property) of Inconel 625 are considered in FC4W weld associated with the several shielding gases$80\%Ar\;+\;20\%\;CO_2,\;50\%Ar\;+\;50\%\;CO_2,\;100\%\;CO_2$ in viewpoint of welding productivity. The results of impact test are follows; It was evaluated 70J at shielding gase of $100\%\;CO_2$, and obtained about 35J at the other shielding gases. If it was used for parts be required the impact value at the extremely low temperature, it is expected to have the advantage of using the $100\%\;CO_2$ shield gase than the others.

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오리피스에서 기체의 표준유량을 이용한 산소와 헬륨의 누설량 측정에 관한 연구 (Study on Leakage Measurements of Oxygen and Helium Using Standard Gas Flow Rates in a Orifice Flow)

  • 이중엽;한상엽;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1108-1115
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    • 2015
  • 본 연구에서는 마우스피스 방법을 이용하여 산소의 질량유량 측정과 헬륨의 체적유량 측정에 대한 관계식을 정리하였다. 마우스피스 방법은 상사된 실험식을 이용함으로써 시험비용을 절감할 수 있다. 마우스피스 방법에서는 기체헬륨을 측정하여 용이하게 액체산소의 누설량을 측정할 수 있다. 시제품의 누설량 측정에서 상온과 극저온 상태의 헬륨과 산소간의 누설량 관계를 이해하기 위해 실험을 수행하여 비교하였다. 헬륨의 누설 체적유량[$A.m{\ell}/s$]은 액체상태의 산소 누설의 질량유량[g/s]에 대비하여 174배였다. 실험식과 비교된 계산식은 미국 국립기술표준원의 자료를 이용하여 증명하였다.

에폭시/폴리우레탄 블렌드 시스템의 표면 자유에너지 변화가 기계적 특성에 미치는 영향 (Effect of Surface Free Energies on Mechanical Properties of Epoxy/Polyurethane Blend System)

  • 박수진;진중성;이재락;박병기
    • 폴리머
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    • 제24권2호
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    • pp.245-251
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    • 2000
  • 에폭시 (EP) 수지와 폴리우레탄(PU) 으로 제조된 블렌드 시스템의 접촉각과 기계적 특성을 연구하였다. EP의 경화제로 20 phr의 DDM (4,4'-diamino diphenyl methane)이 사용되었으며 EP/PU의 함량은 100/0~100/60까지 변화시켰다. 접촉각은 Rame-Hart goniometer를 사용 하였으며 젖음액으로는 증류수와 diiodomethane을 사용하였다. 본 연구에서는 geometric 방법을 사용한 Owens-Wendt와 Wu's model이 블렌드 시스템의 표면 자유에너지를 알아보는데 사용되었다. 시편의 기계적 성질과 강인성은 임계 응력 세기 인자(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)와 충격 강도 시험을 통하여 알아보았다. 그리고 특히 충격 강도는 상온과 극저온에서 알아보았다. 그 결과로서, 블렌드 시스템에 있어서 표면 자유에너지의 극성 요소는 저온에서 충격 강도를 증가시키는 PU의 함량에 크게 영향을 주었음을 알 수 있었다.

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AISI 316L 용접부의 시그마상 형성에 영향을 미치는 크롬/니켈 당량비 (The effect of sigma phases formation depending on Cr/Ni equivalent ratio in AISI 316L austenitic stainless steel weldments.)

  • 김연희;장아영;최창현;강동훈;전재혁;변지철;정광호;이상화;이해우
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.21-21
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    • 2010
  • AISI 316L 용접금속의 크롬/니켈 당량비에 따른 시그마상의 영향을 알아보기 위하여 응고모드가 다른 3종류의 플럭스 코어드 와이어를 제작하였다. AISI 316L 시편에 FCAW 프로세스를 적용한 용접재를 $650^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, $950^{\circ}C$에서 각 각 1H, 5H, 24H, 72H동안 열처리하였다. 크롬/니켈 당량비가 높을수록 즉, 크롬의 함량이 높아질수록 $\delta$-페라이트 함량은 증가하였으며, $\delta$-페라이트는 고온에서 시그마상으로 변태되었다. $\delta$-페라이트는 $650^{\circ}C$에서 가장 느리게 분해되었으며 $850^{\circ}C$에서 가장 활발히 분해되었다. 용접부의 특성상 크롬과 니켈 등의 합금원소에 의하여 응고온도범위가 넓어져 $950^{\circ}C$에서도 시그마상이 석출되었으며, 5시간 이상 유지 시 구형으로 존재하였다. 충격시험 시 시그마상에 의해 취약해진 inter-dendrite 를 따라 파면이 형성되었으며, $-100^{\circ}C$이하의 극저온에서는 시그마상의 양과 무관하게 충격흡수에너지는 0에 가까워졌다. 하지만 3%미만의 $\delta$-페라이트를 함유하는 AF모드에서 발생한 DDC와 미량의 시그마상은 충격흡수에너지에 결정적인 영향을 미치지 않았다.

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CC 산화제 개폐밸브 유량계수 향상에 관한 연구 (Study on the improvement in Cv of a Main Oxidizer shut-off Valve)

  • 홍문근
    • 항공우주기술
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    • 제8권2호
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    • pp.140-148
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    • 2009
  • 발사체 추진시스템에서 CC(Combustion Chamber) 산화제 개폐밸브는 액체산소를 연소기로 공급 및 차단함으로써 연소를 개시 및 중단시킬 뿐만 아니라, 정상운영 상태에서는 연소기 내 안정된 연소가 가능하도록 일정한 유량의 액체산소를 공급한다. CC 산화제 개폐밸브 개발과 관련하여, TM(Technology Model)의 극저온 산화제 개폐밸브를 제작하여, 밸브의 정상적인 작동성능을 이미 확인한 바 있다. 반면 TM의 유량계수, Cv가 설계기준 값보다 상당히 작았기 때문에, 차기 개발 단계인 CC 산화제 개폐밸브 EM(Engineering Model)의 설계/제작을 통해 충분히 개선된 Cv 특성을 확보하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. CFD 해석 결과, 밸브 출구 각도를 120o로 변경하고, 밸브의 부분적인 크기 증가와 스트록 길이를 증가시킴으로써 EM의 Cv를 상당히 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 유량시험을 통해 측정된 EM의 개선된 Cv는 최소 212로써, 기존 TM의 Cv값인 161보다 32%가량 증가된 것을 확인하였다.

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상온 및 저온에서의 탄소와 유리섬유/에폭시 복합재료의 계면특성 비교 (Comparison of Interfacial Aspects of Carbon and Glass Fibers/Epoxy Composites by Microdroplet Tests at Low and Room Temperatures)

  • 왕작가;공조엘;김명수;박종만;엄문광
    • 접착 및 계면
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    • 제10권4호
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    • pp.162-168
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    • 2009
  • 극저온 온도에서 최적복합재료물성치의 사전 연구로서, 실온과 저온, 즉 $25^{\circ}C$$-10^{\circ}C$에서 카본 혹은 유리섬유가 함침된 에폭시 복합재료의 계면 물성치가 미세역학인 시험법을 사용하여 평가되었다. 인장과 압축하중 조건에서 저온에서의 기계적인 강성도가 상온에서의 강성도보다 증대하였다. 실온과 저온에서의 계면전단강도가 에폭시 기지의 인성과 겉보기 강성도를 사용하여 상호 비교하였다. 기지의 강성도 향상으로 인해 계면전단강도가 실온보다 저온에서 높게 나타났다. 유리와 카본 섬유의 인장 강도들의 통계적인 분포가 다른 온도의 범위 평가되었고, 이것들은 섬유의 고유결함과 견고함에 의해서 결정된다.

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발사체 연소기용 산화제 개폐밸브의 핵심요소 기술 개발 (Study for the Development of a Main Oxidizer Shut-off Valve for Liquid Rocket Engines)

  • 김도형;홍문근;박재성;이수용
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.113-119
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    • 2013
  • 발사체 연소기용 산화제 개폐밸브는 비교적 간단한 개폐 작동을 통해, 액체산소를 연소기에 공급 또는 차단한다. 고압, 고유량, 극저온의 액체산소를 운용 유체로 사용할 뿐만 아니라, 설계유량 대비 밸브 차압 또한 낮아야 하는 상당히 까다로운 개발요구조건을 가지고 있다. 본 논문에서는 현재 개발 중인 연소기용 산화제 개폐밸브의 밸브 과도 응답과 같은 기본적인 밸브 특성과 함께, 밸브 성능을 좌우하는 핵심 부분이라고 할 수 있는 밸브 공압 구동부 및 포핏/시트부의 개발 내용을 소개하였다. 밸브의 과도 응답 특성 해석 결과가 시험 측정결과와 매우 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 구동 공압부 및 포핏/시트부 구조해석을 통해 밸브 무빙파트의 접촉면 반발력과 마찰력을 정량적으로 평가하였다.

NO96타입 LNG 방열시스템 Divinycell의 극저온 압축 강도 평가 (Evaluation of Cryogenic Compressive Strength of Divinycell of NO 96-type LNG Insulation System)

  • 최영락;김정현;김종민;박성균;박강현;이제명
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.349-355
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    • 2016
  • Divinycell, which functions as both insulation and a supporting structure, is generally applied in the NO96-type liquefied natural gas (LNG) insulation system. Polymer-material-based Divinycell, which has a high strength and low weight, has been widely used in the offshore, transportation, wind power generation, and civil engineering fields. In particular, this type of material receives attention as an insulation material because its thermal conductivity can be lowered depending on the ambient temperature. However, it is difficult to obtain research results for Divinycell, even though the component materials of the NO96-type LNG cargo containment system, such as 36% nickel steel (invar steel), plywood, perlite, and glass wool, have been extensively studied and reported. In the present study, temperature and strain-rate dependent compressive tests on Divinycell were performed. Both the quantitative experimental data and elastic recovery are discussed. Finally, the mechanical characteristics of Divinycell were compared to the results of polyurethane foam insulation material.