• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.1045-1047
• /
• 2017

본 연구는 고체 추진기관에 적용되는 내열재를 기존의 autoclave 공법이 아닌 hot press molding을 포함한 B/D 성형공법으로 제작하는데 초점을 두고 있다. EPDM/kevlar를 기본 조성으로 내열재 원료가 구성된다. 우선 부츠 내열재는 금형을 사용하여 가황 상태로 제작한다. 연소관에 일체형 내열재로 성형하기 위하여 두 개의 내열재 사이에 테이프를 삽입하였고, bladder를 사용하여 압력과 온도를 상승시켜 제작하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
• /
• pp.32-32
• /
• 2000

잠입노즐은 로케트 추진기관의 길이 및 중량을 감소시켜 체계설계의 관점에서 볼 때 많은 이점을 제공한다. 본 연구에서는 3단형 과학로케트 원지점 차넣기 모타(apogee kick motor)에 적용하기위한 잠입노즐의 기초기술 개발에 주안점을 두었다. 고고도에서 저속으로 회전하며 비행하는 원지점 차넣기 모타를 제작하기위해서 체계 요구성능에 의해 예상된 실물형의 50% 크기에 해당하는 축소형 잠입노즐을 제작하였다. 잠입노즐은 잠입부의 내외부가 고온의 추진제 연소가스에 노출된 상태에서 노즐 내부 압력 외에 연소실압에 의한 외부압력이 작용하므로 이를 고려한 열 및 구조설계가 중요하다. 본 연구에서는 노즐 수렴부와 목부에 일체형 그라파이트 소재를 적용하고 확장부 내열재 및 잠입부 배면내열재에 탄소/페놀 복합재를 노즐 내열재로 사용하였다. 그리고 이들의 구조적 지지를 위해 스틸구조물을 적용하였다. 적용된 스틸구조물에는 K형 열전쌍을 이용해 내열재와 구조물 온도를 측정할 수 있는 관통구멍 및 나사부를 구조물 외변에 가공하였다. 열전쌍은 노즐 목직경의 2, 4배 되는 확장부 내열재 단면위치의 2mm와 4mm 깊이와 구조물 내면 및 외면의 4개소에 열전쌍을 부착하여 지상연소시험시 노즐 내열재와 구조물의 온도분포를 관찰한다. 그리고 노즐 조립시 확장부 내열재와 구조물에 각 각 반원형 홈을 내어 여분의 접착제가 원형 홈에 밀려들어가 경화되어 노즐 기밀유지와 체결력을 향상시킬 수 있는 원형공간 접착제 충전 공법을 적용하여 실제모타에 대한 적용가능성을 지상연소시험을 통해 확인한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
• /
• pp.30-30
• /
• 1998

Solid rocket motor case의 internal insulator로 미가류 형태의 내열재에 적당하게 tacky성과 삭막 특성을 고려한 조성을 개발하여 시스템에 성공적으로 적용하였다. 개발된 내열재의 주요 조성으로는 base polymer로 EPDM과 CR을 80/20으로 blend하여 적용했으며, 삭막 특성 향상을 위해 아라미드 섬유인 Kevlar 29를 5 phrs, Hydrated silica인 Zeosil 155를 30phrs 적용하였다. 이와 같은 조성으로 제작된 내열재는 삭마시험, 인장시험, 열특성시험 등 각종 특성시험을 수행하여 시스템에 적용하기 위한 성능을 확인하고 공정에 적용하였다. ST-8 표준 모타에 적용하여 삭막시험한 결과 삭마율 0.21mm/sec를 얻었고, 추진기관 사용 온도인 -4$0^{\circ}C$-6$0^{\circ}C$ 온도 범위에서 기계적성질 값을 측정하여 성능 저하가 없는 안정된 값을 얻었으며, DSC로 Tg point 측정 결과 -55$^{\circ}C$로 나타나 저온특성이 우수한 EPDM 내열재 특성을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.203-206
• /
• 2008

본 연구는 고체 추진기관에 적용되는 내열재를 autoclave 방식이 아닌 hot press molding으로 제작하여 연소관에 접착 가능한 상태의 내열재로 제작하는데 초점을 두고 있다. EPDM/kevlar를 기본 조성으로 내열재 원료가 구성되고, 미가류 sheet 상태로 공급된다. 전방 내열재는 금형을 사용하여 preform 상태로 1차 제작하고, boots를 구형하기 위해 두개의 preform 사이에 modified nylon film을 사용하여 제작 하였다. 실린더 부위를 포함하고 있는 후방 내열재는 특별히 설계된 하나의 금형으로 제작되었고, boots 부위는 초경합금 칼날을 가지고 있는 장비에 의해 실현되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.84-87
• /
• 2009

본 연구는 건축용 바닥재로 널리 이용되는 PVC 상재의 표면을 열에 의한 손상으로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내열성(anti-cigar burning)을 향상시킨 광경화형 수성도료 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내열기능성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재, 구아니딘을 주원료로 합성한 내열재, 일시적 방염제로 사용되는 제 2인산암모늄을 수지의 양 대비 함량(wt%)을 10, 20, 30%로 변화하여 첨가한 후 배합하여 수지의 내열성을 향상시킨 코팅액을 제조하였다. 제조한 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 Bar-coating을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅한 후, 내열성, 부착력, 내화학성, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재 30%를 혼합하여 제조한 코팅액을 Bar-coater No.12로 코팅한 코팅표면이 열에 의한 손상이 가장 적고, 부착력 100%, 내화학성 양호로 가장 좋은 물성을 보였다. 전반적으로 내열재 함량이 높고 코팅 두께가 두꺼울수록 내열성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.37-47
• /
• 1999

본 논문은 노즐내열재의 삭마로 인해 야기된 형상변화를 고려하면서 로켓노즐 내열재의 삭마량 및 온도분포를 해석하는 열반응해석에 대해 기술하였다. 열반응 해석에서 표면 삭마는 Zvyagin의 모델을, 내부 열분해는 Yaroslavtseva의 모델을 사용하였다. 노즐내열재의 형상변화로 인한 경계면 이동을 고려하기 위하여 변형가능한 유한요소 격자를 사용하였다. 본 수치해석기법의 타당성을 입증하기 위해 로켓 노즐내열재에 대해 열해석을 수행하였으며, 그 결과 수치해는 실험결과와 잘 일치함을 보였다. 노즐내열재에서의 시간에 따른 온도변화 및 삭마량을 계산하고 고찰하였으며 또한 탄소/탄소 내열재 및 탄소/페놀릭 내열재의 열반응상수가 노즐내열재의 삭마량에 미치는 영향에 대해서 검토하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.26-36
• /
• 2007

슬랏이 있는 튜브형 그레인 형상의 알루미늄 함유 PCP계 또는 HTPB계 추진제를 충전한 고체 추진기관에 대해 노즐 내열재의 열반응 특성을 분석하였다. 노즐 내열재에서 채취한 산화알루미늄 입자의 SEM 사진을 통해 상대적으로 크기가 작고 저 함량의 산화제를 포함한 PCP계 추진제는 HTPB계 추진제보다 알루미늄 분말들이 응집될 가능성이 크다는 것을 확인할 수 있었다. PCP계 추진제를 적용한 경우에는 그레인 슬랏과 일치하는 노즐 축소부 내열재의 원주방향 4개 영역에서 큰 입자의 산화알루미늄 충돌로 인해 국부적으로 삭마가 많았지만 HTPB계 추진제는 연소가스내 $H_2O$ 및 $CO_2$의 몰분율이 상대적으로 많음으로 인해 노즐 토출관, 목삽입재 및 확대부 내열재에서 화학반응으로 인한 삭마가 많았다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.73-79
• /
• 2012

본 연구에서는 높은 강도의 가스흐름으로부터 연소실 내부를 보호하기 위하여 carbon fabric을 삽입한 EPDM계 내열재를 개발하였다. 연소관 내열재의 삭마 특성을 시험하기 위하여 6-inch 모사모타에 extension tube를 연결하였고, 모타와 extension tube 사이에 구멍이 있는 FRP를 삽입하여 추진제 연소 시 높은 강도의 가스흐름을 유도하였다. 결과적으로 연소시험후 carbon fabric/EPDM 연소관 내열재의 삭마량은 다른 연소관 내열재들에 비해 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.85-91
• /
• 2011

본 연구에서는 높은 강도의 가스흐름으로부터 연소실 내부를 보호하기 위하여 carbon fabric을 삽입한 EPDM계 내열재를 개발하였다. 연소관 내열재의 삭마 특성을 시험하기 위하여 6-inch 모사모타에 extension tube를 연결하였고, 모타와 extension tube 사이에 구멍이 있는 FRP를 삽입하여 추진제 연소시 높은 강도의 가스흐름을 유도하였다. 결과적으로 연소시험후 carbon fabric/EPDM 연소관 내열재의 삭마량은 다른 연소관 내열재들에 비해 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.119-125
• /
• 2017

로켓 노즐에 적용되는 내열재는 고온의 연소가스에 노출되어 표면이 파괴되고 내부의 수지재질이 열분해되는 복잡한 열화학적 변화를 겪으며 이러한 현상을 예측해야 노즐의 내열설계가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 로켓 노즐 유동장과 탄소계 내열재의 표면삭마 및 내부 열반응을 통합하는 코드를 개발하여 노즐의 표면변화와 내열재 내부의 열응답을 도출하고자 하였다. 노즐 열유동장에서 발생하는 표면 열유속과 내열재 내부 열전도를 계산하기 위해 CFD를 사용하였으며 내열재 내부에서 발생하는 밀도변화와 흡열반응을 내부 에너지 방정식에 고려하였다. 또한 내열재 표면에서의 삭마계산을 위해 경계층 가정이 적용된 대수식을 이용하였다. 개발된 해석기법을 검증하기 위해 소형 시험모터에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과 노즐 목의 삭마가 다소 크게 예측되었으나 내열재 형상변화 및 내부 열전도가 잘 해석되는 것을 확인하였다. 또한 실험에서 측정된 온도와 비교 시 가열 구간에서 유사한 가열 속도를 나타내는 것을 확인하였으며 온도 오차는 100K 내외로 나타났다.