• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.4
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• pp.391-397
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• 2010

Performance tests of a liquid-oxygen pump were carried out using liquid nitrogen (LN2) as a working fluid in a cryogenic turbopump test facility in Korea Aerospace Research Institute (KARI). The tests were performed at 30-55% of the design rotational speed, and the results were compared with those from a water test. The experimental results confirmed the similarity of the hydraulic performance, which allows the prediction of the pump performance at a design rotational speed of 20,000 rpm. The overall cavitation performance of the pump in the cryogenic environment was better than that in the water environment for all ranges of flow rates and rotational speeds. Critical cavitation number at the design flow rate was determined as 0.012 from the cryogenic test, and as 0.024 from the water test. The improved cavitation performance is due to the thermodynamic effect in cryogenic fluids.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.158-158
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• 2004

본 연구에서는 이부프로펜(Ibuprofen)분말을 마이크론(Micron) 크기의 입자로 만들기 위하여 극저온 볼 밀링 공정(Cryogenic Ball Milling Process)을 사용하였다. 극저온 볼 밀링 공정은 약 -18$0^{\circ}C$의 질소 분위기에서 6시간 동안 실행되어 졌다 이부프로펜 분말 형상의 변화는 SEM(Scanning Electronic Microscope)촬영을 통하여 관찰하였으며, 분말의 입자 크기와 분포는 입도 분석기(Particle Size Analysis)를 사용하여 극저온 볼 밀링 공정 전ㆍ후의 변화를 관찰하였다(중략)

• 기계와재료
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• v.25 no.3
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• pp.106-119
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• 2013

초전도 전력기기는 초전도체를 극저온으로 냉각, 전기저항이 없는 초전도 고유의 현상을 이용하여 중전 전력기기의 열손실 저감, 소형화 및 신뢰성 향상을 가능케 하며, 최근에는 고온 초전도 재료의 기술 수준이 향상되어 초전도 응용 영역이 확대되고 있다. 초전도 케이블을 포함한 초전도 전력기기는 운전 조건인 극저온 환경($-150^{\circ}C$이하)를 조성하기 위해 극저온 냉동기 기술이 핵심적인 기술이다. 극저온 냉동기는 냉각 용량에 따라 소용량(수~수십 W), 중용량(수백 W~수 kW), 대용량(수십 kW 이상)으로 구분할 수 있으며, 초전도 전력기기용 냉각시스템은 주로 중용량 극저온 냉동기의 활용도가 매우 높다. 현재 상용화된 극저온 냉동기를 분석하면, 중용량 극저온 냉동기로는 스터링 극저온 냉동기가 가장 적합하다. 따라서 본 고에서는 중용량 스터링 극저온 냉동기 기술에 대한 개발 현황을 살펴보도록 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.3
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• pp.66-73
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• 2005

The pressurization system in a liquid rocket propulsion system provides a controlled gas pressure in the ullage space of the vehicle propellant tanks. It is advantage to employ a hot gas heat exchanger in the pressurization system to increase the specific volume of the pressurant and thereby reduce over-all system weight. A significant improvement in pressurization-system performance can be achieved, particularly in a cryogenic system, where the gas supply is stored inside the cryogenic propellant tank. In this study liquid nitrogen was used instead of liquid oxygen as a simulant. The temperature characteristic of cryogenic pressurant is very important to develop some components in pressurization system. Numerical modeling and test data were studied using SINDA/FLUINT Program and PTF(Propellant-feeding Test facility).

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.3 no.1
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• pp.205-212
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• 2004

In this paper, to satisfy the temperature requirement of turbopump-inlet condition, the cooling of cryogenic propellant is performed at the simulated suction-line of the Launch Vehicle. The cooling method is by using gas helium injection. This paper investigates the effect of helium injection on liquid nitrogen, which simulates the liquid oxygen. By using helium injection, subcooling of liquid nitrogen can be achieved and in the condition of v/vL≒0.8min-¹ approximately in four minutes subcooling temperature can be achieved.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.5 no.1
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• pp.43-51
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• 1992

최근 에너지 절약면에서 초전도 케이블에 관심을 모으고 있다. 그러나 케이블의 수명과 신뢰성을 보장하기 위해서는 극저온 절연기술이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 극적은 기체 질소의 절연파괴특성과 기구에 대해 보고한다. 극저온 기체 질소(300K-93K)의 절연파괴전압은 액체 질소(77K)의 경우의 1/4~1/6배정도 낮으며 온도와 기체밀도에 의존한다. 또한 비등점근처의 온도영역을 제외하고는 Paschen의 법칙이 성립한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.103.1-103.1
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• 2013

위성의 발사, 천이궤도, 운영궤도 등에서 위성체에 주어지는 극한 온도와 진공상태에서 위성체와 열 제어시스템이 요구 조건을 만족시키는가를 확인하기 위하여 열진공시험을 수행한다. 열진공시험은 기본적으로 고진공 환경 하에서 심우주의 극저온 온도 모사가 가능해야 한다. 현재 산업용으로 일반적으로 사용하고 있는 냉동기의 경우는 최저 $-70^{\circ}C$ 까지 도달 가능하므로 심우주모사에 적당하지 않아, 주로 액체질소 및 기체질소를 이용한 냉각장치를 사용하고 있다. 본 논문에서는 진공하에서 심우주의 극저온 및 고온의 열환경을 모사할 수 있는 방법 및 장치의 개념 설계에 대해 알아보고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.35 no.6
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• pp.802-808
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• 2011

One of the important mechanical properties of cryogenic temperature structure material is fracture toughness. Research on normalization of fracture toughness test method is becoming very important issue with development of cryogenic structural elements. Specially, mechanical properties estimation by each micro-structure of welding department is important because it can cause unstable fracture when use under cryogenic environment in case of welding department. In this study, fracture toughness estimation test was carried out to unloading compliance method and sensitization heat-tread minimized test specimen at liquid nitrogen (77K), liquid helium (4K), 293K temperature to STS-316L base metal and weld metal.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.39.2-39.2
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• 2011

7075알루미늄 합금은 기계적 강도가 가장 높은 고강도 합금으로 열처리 공정이 반드시 필요하다. 그러나 열처리 공정 중 재료의 두께에 따른 내부 온도의 차이로 인한 잔류응력이 발생하여 최종 제품의 치수에 변화를 일으켜 제품 생산에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서 극저온 열처리 공정을 통하여 야기되는 7075알루미늄 합금의 기계적 특성 및 미세조직에 관하여 연구하였다. 7075 알루미늄 합금은 석출경화를 통한 강화가 이루어지며, 석출경화를 위해서 용체화 처리를 하여 인공시효를 하는 기존 공정과 비교하여 극저온 열처리 공정은 두 개의 추가적인 단계를 가지고 있다. 첫 번째 단계는 -196도의 액체 질소 속에 샘플을 극저온 ��칭을 하는 단계이고, 두 번째 단계는 샘플의 온도를 급격하게 올리는 up-hill quenching이다. 잔류응력은 X-ray diffraction을 이용한 $sin2{\psi}$ 방법으로 측정되었다. 극저온 열처리 후 기계적 특성을 평가하기 위하여 vickers hardness를 측정하였으며 미세 조직의 특성을 파악하기 위하여 EBSD와 TEM을 이용하여 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 1997.10a
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• pp.63-66
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• 1997

본 논문은 초전도 및 극저온 케이블의 냉매와 전기절연으로 사용되고 있는 액체질소의 연면방전특성에 관하여 연구하였다. 기포효과를 고려하여 대기압하에서의 정극성 및 부극성 직류고전압을 사용하였고, 연면방전시 방사되는 방사전자파의 스펙트럼 분포 특성을 관측하였다.