• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.84-93
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• 2018

냉각제 분사조건이 변화할 때 혼합가스 사출시스템 (또는 가스-스팀 발사체계) 냉각효율 및 발사체 사출성능의 변화를 확인하기 위해 3차원 수치모사를 수행하였다. 선행연구를 참조하여 구축한 1차원 모델을 통해 3차원 단상(single-phase) 계산모델을 검증한 후, Discrete Phase Model을 활용하여 고온의 기체에 냉각제 분사를 모사한 이상(two-phase) 유동 계산을 수행하였다. 냉각제 유량과 분사구 개수를 각각 변화시키면서 계산을 수행한 결과, 분사구 개수를 증가시켰을 경우 냉각효율이 보다 개선되었다. 또한 분사조건에 따라 냉각제 액적 서로간의 coalescence 발생 빈도 및 공간분포 변화가 발생하여 액적의 직경이 달라졌고, 이는 냉각제 증발률에 영향을 미쳤다. 냉각제의 증발은 breech 내부의 온도를 감소시키는 반면에 압력감소를 억제하여 사출시스템 최적화 설계에 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권3호
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• pp.222-229
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• 2012

점화 시의 분사기의 냉각은 분사순간의 초저온액체상태의 산화제 분무의 증기압에 영향을 미치고, 이는 연소반응에 따른 연소실 압력상승 과도단계에서 분무의 상(phase) 천이 시점을 결정하는 인자 중 하나이다. 분무의 상변화는 액체로켓 연소기의 점화특성에 큰 영향을 미치며, 액체산소/메탄 추진제를 사용하는 연료과잉 폐쇄형사이클 액체로켓엔진의 주연소기용 분사기로 사용될 수 있는 액체-기체 동축형 스월분사기에 대하여 점화초기 분사기 냉각온도에 따른 점화시험을 수행하였다. 초기 냉각온도에 따라 점화 시 산화제 분무의 액상으로의 천이시기가 달라지며, 충분한 냉각을 통해 산화제 분무의 증기압을 낮춘 경우 산화제 분무의 상 천이 시기를 나타내는 화염 quenching 현상이 일찍 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.2-2
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• 1999

액체추진제 로켓엔진에서 분사기의 미립화 및 혼합 특성과 그에 따른 연소 특성은 성능과 안정성을 결정하는 중요한 파라미터이며 분사기는 제한된 설계 조건하에서 최대의 열방출율을 발휘하도록 설계되어야 한다. 여기서 연소효율은 연료와 산화제의 혼합특성과 충돌 분무의 미립화의 정도에 의해 결정되므로 충돌 분무 유동성의 혼합, 미립화 특성과 이에 따른 인조성능 특성을 명확하게 밝힘으로써 최대 엔진성능을 위한 설계가 가능하게 된다. 분사기의 설계에는 분사요소형태, 분사공의 형상 및 유동시스템 등이 포함되며 특히 분사요소 형태의 선택에는 추진제, 연소실냉각방법, 연소실 형상, 자동조건 및 엔진의 수명 등이 중요한 제한조건으로 고려된다. 이런 형태의 분사 요소들 중, 충돌형 분사기는 저장성 추진제를 사용하는 중, 저추력의 액체추진제 로켓엔진에 주로 사용된다. 이 분사형태는 미립화 성능이 높지 않고, 분사공 직경 및 운동량비에 따른 혼합성능이 만감하며 blow apart 등에 의한 열부하 혹은 안정성에 대한 문제가 있으나 양호한 혼합효율, 신뢰성과 제작의 용이함으로 인하여 광범위하게 사용된다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.129-135
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• 2011

본 연구는 중앙 물분사 방식을 채택한 액체로켓엔진 후류의 냉각에 대해 전산유체역학을 통한 특성을 고찰하였다. 중앙 물분사 방식의 냉각은 측면 물분사 방식과는 달리, 잘 알려져 있지 않기 때문에 다양한 물분사량과 유량을 통해 효율적으로 후류를 냉각시킬 수 있는 조건을 찾았으며, 해석을 통해 후류의 변화 특성을 살펴보았다. 이로부터 물분사 유량이 총추진제 유량의 2배 이상, 위치는 L/De=1.2일 때가 적당함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.48-54
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• 2005

액체 산소(LOx)와 Jet A-1(Jet engine fuel)을 추진제로 하는 소형 액체 로켓 연소기에서 막 냉각의 효과에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 막 냉각제(Jet A-1과 물)는 막냉각장치를 통해 분사되도록 하였다. 막 냉각 유량 변화에 따른 연소기의 외벽온도 및 막 냉각 길이는 추진제 혼합비, 연소실 압력 및 막냉각장치의 형상 변화(분사각)에 따라 비교하였다. 막 냉각에 따른 특성속도 효율의 손실도 막 냉각제를 물과 Jet A-1을 사용하였을 경우에 대해서 각각 구하였다. 연소실 압력의 증가에 따라 노즐에서의 외벽 온도는 증가하였으나, 퍼센트 막냉각 유량이 9% 이상인 경우에 연소실에서는 거의 영향을 받지 않았다. 특성속도는 퍼센트 막냉각 유량이 9% 이상일 때 추진제 혼합비에 영향을 받지 않았다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권5호
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• pp.481-486
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• 2008

목 적 : 신생아에서 냉각 분사와 30% 포도당액의 경구투여의 통증 감소 효과를 비교하여, 신생아 집중치료실에서 행해지는 처치 중, 통증 감소를 위한 방법으로 냉각 분사의 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 2006년 6월부터 2006년 12월까지 인제대학교 부산백병원 신생아실에 입원한 60명의 신생아들을 대상으로 발뒤꿈치 천자와 근육 주사 시 다음 3가지 방법으로 통증 정도를 측정하였다. 제 1군(30명)은 발뒤꿈치천자군, 제 2군(30명)은 근육주사군이며, A군(10명)은 아무것도 처치하지 않은 군(대조군), B군(10명)은 30% 포도당액을 먹인 군, C군(10명)은 냉각스프레이를 분사한 군으로 나누어서 통증의 정도를 비교하였다. 통증의 평가 지표는 PIPP(Premature Infant Pain Profiles) 점수를 사용하였고, 심장 박동수와 산소포화도는 pulse oxymeter로 측정하였다. 결 과 : 발뒤꿈치천자군과 근육주사군에서 대조군의 PIPP 점수를 비교해보면 근육주사군에서 PIPP 점수가 높게 측정되었다(P=0.07). 그러나 통계적으로 유의하지 않았다. 평균 PIPP 점수를 보면 발뒤꿈치 천자시 대조군 $10.6{\pm}2.4$, 포도당군 $5.5{\pm}2.0$, 냉각 분사군 $5.2{\pm}1.8$로 대조군에 비해 냉각분사 및 포도당군들이 유의하게 낮았다(포도당군 P<0.001, 냉각 분사군 P<0.001). 근육 주사시 대조군 $12.5{\pm}1.4$, 포도당군 $7.0{\pm}1.7$, 냉각분사군 $6.4{\pm}1.6$으로 대조군에 비해 역시 실험군에서 유의하게 낮았다.(포도당군 P<0.001, 냉각 분사군 P<0.001). 통증을 느끼는 PIPP 6점 이상의 비율을 비교해보면 발뒤꿈치 천자시 대조군 100%, 포도당군 40%, 냉각분사군 40%, 근육주사시 대조군 100%, 포도당군 90%, 냉각분사군 60%으로 냉각분사군에서 낮았다. 심한 통증을 느끼는 PIPP 12점 이상의 비율을 비교해보면 발뒤꿈치천자시 대조군 60%, 포도당군 0%, 냉각분사군 0%, 근육주사시 대조군 70%, 포도당군 0%, 냉각분사군 0%로 대조군에 비해 포도당군과 냉각분사군에서 낮았다. 결 론 : 신생아에서 발뒤꿈치 천자나 근육 주사 시 냉각 분사는 경구 포도당액 만큼 통증감소에 효과가 있었다. 따라서 통증을 줄일 수 있는 새로운 방법으로 냉각 분사가 고려될 수 있다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.135-141
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• 2005

본 논문에서는 와류형 및 충돌형 분사기를 가진 액체로켓엔진용 축소형 연소기의 기본 설계 및 상세설계에 대해 기술하였다. 와류분사기는 내부에 액체산소 외부에 케로신을 공급하여 노즐 내부 또는 외부에서 혼합하는 구조를 가지고 있다. 축소형 연소기는 분사기 헤드, 삭마 냉각방식의 내열재 연소실 그리고 물냉각 노즐로 구성되어 있다. 분사기 헤드는 18개의 주 분사기, 하나의 중앙 분사기, 연료 메니폴드, 산화제 매니폴드 그리고 추진제 분배기 등으로 구성되어 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권6호
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• pp.8-16
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• 2009

고압 축소형 연소기의 개발에 관하여 기술하였다. 헤드부와 챔버부가 분리형인 연소기와 일체형 재생냉각 방식의 연소기 등 총 4기의 연소기가 개발되었다. 축소형 연소기의 연소 압력은 70 bar이고, 추진제 유량은 5.1~9.1 kg/s이다. 연소성능의 향상을 위해 추진제 유량, 분사기의 recess 수 등을 변화시켰고, 이를 연소시험을 통해 확인하였다. 또한 실물형 연소기에 적용할 재생냉각 채널과 막냉각의 설계 및 제작 기술을 본 축소형 연소기에 적용, 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.71-75
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• 2005

추진제로 LOX/kerosene를 사용하는 소형 액체로켓 엔진의 노즐에서 막냉각의 영향을 살펴보고자 물을 냉각제로 사용하여 로켓엔진의 노즐을 막냉각 시켰다. 막냉각제를 추력실로 흘려보내기 위한 막냉각장치를 제작하였으며, 막냉각제의 공급유량은 전체 추진제 공급 유량의 약 15~19% 하였다. 노즐의 열유속은 냉각제(물)의 온도상승과 유량을 측정하여 구하였다. 측정결과 노즐의 입구에서 막냉각제를 직접 분사시켰을 때, 노즐에서의 열유속은 크게 감소하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.179-182
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• 2005

액체추진기관을 사용하는 발사체의 극저온 추진제 온도 conditioning 방안의 일환으로 헬륨분사에 의한 액체산소 과냉각 시험을 수행하였다. 동일한 질량의 액체산소에 대하여 서로 다른 유량의 헬륨을 분사하고 냉각 특성을 비교하였다. 시험조건 하에서 약 $5\sim6^{\circ}C$의 냉각 효과를 얻을 수 있었으며 외부 단열상태에서 특정 온도까지 냉각되는 시간은 헬륨 분사량에 반비례함을 알 수 있었다.