• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.774-779
• /
• 2008

마이크로 초음속 제트유동 특성에 관한 실험적 연구가 이루어졌다. 노즐 출구직경이 440 ${\mu}m$인 음속노즐과 노즐 출구직경이 800 ${\mu}m$이고 노즐출구 마하수가 2.0인 Laval 노즐이 파이렉스 관을 이용 제작되어 실험에 사용되었다. 슐리렌 유동가시화와 유동장의 피토압력 분포가 측정되었다. 제트유동의 대표적인 특성인 유동장의 초음속 길이, 제트코어 길이, 속도장의 상사성 및 제트경계의 확산도가 관찰되었다. 실험결과는 보다 높은 레이놀즈수의 초음속 제트유동에 대한 과거 관찰결과와 비교분석 되었으며, 마이크로 제트유동의 전체적인 유동특성은 제트코어 길이와 제트경계 확산특성을 제외하고는 높은 레이놀즈수의 제트유동 특성과 정성적으로 유사함이 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.32-37
• /
• 2003

소형화의 추세는 마이크로 로켓의 연구에도 적용되어 MEMS 공정으로 제작된 마이크로 로켓들이 시도되었다. 본 논문에서는 마이크로 밀링을 사용한 3차원 마이크로 로켓의 제작과 연소 및 발사시험의 결과를 다루고자 한다. 로켓의 동체는 알루미늄 6061 합금을 사용하였다. 3차원 마이크로 노즐은 황동을 직경 127${\mu}m$의 마이크로 엔드밀로 절삭하여 가공되었다. 두 가지 크기의 노즐이 제작되었는데 하나는 노즐목의 직경이 1mm이고 다른 하나는 0.5mm이다. 로켓의 질량은 7.32g이고 추진제의 질량은 0.65g이었다. 추력 대 무게비는 1.58에서 1.74로 계산되며 지면에서 45도 각도로 발사된 비행시험결과 약 46m~53m의 수평거리를 비행하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
• /
• pp.249-252
• /
• 2006

We conducted the experiment to analyze characteristics of micro-nozzle using different cold gas under two different nozzle expansion ratios in low vacuum condition. We measured thrust and chamber pressure and mass flow rate under low vacuum condition, and then compared them with those in ambient pressure.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.25-29
• /
• 2007

마이크로 인공위성의 자세제어를 위한 마이크로 추진장치에 대한 연구는 대부분 기존의 추진장치를 소형화하는 방향으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 미소추력 발생을 위한 노즐의 소형화로 인한 점성손실, 배압에 의한 손실 등을 대기압실험, 진공환경실험, CFD 해석을 통하여 검증하였다. 또한 마이크로 노즐에서의 유동 손실을 극복하기 위한 방법으로 열적발산원리에 대해 이론적 접근을 시도하였다. 마이크로 추진장치에 적용을 위한 열적발산원리는 움직이는 부품 없이 오직 온도 구배만으로 유동을 제어할 수 있기 때문에 추진장치의 소형화로 야기되는 손실을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
• /
• pp.278-281
• /
• 2005

본 논문은 적층된 전극 구조의 노즐을 이용한 정전기 마이크로 추진 장치의 새로운 메커니즘을 제시한 구조에 대해 크기에 따른 영향을 연구하였다. 구조의 크기에 따른 실험결과를 비교해 볼 때 500volt 이하의 요구 전압이 가능함을 보여주고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
• /
• pp.173-177
• /
• 2004

본 논문은 적층된 전극 구조의 노즐을 이용한 정전기 마이크로 추진 장치의 새로운 메카니즘을 제시하고 있다 실험과 시뮬레이션 결과를 비교해 볼 때 제안된 메커니즘은 pico-liter 부피를 가진 액적의 분출과 최소 100volt 이하의 요구 전압이 가능함을 보여주고 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.175-180
• /
• 2009

이 논문은 폴리머 기반의 전기 분무 장치를 만들기 위하여 이온빔 장치를 통하여 초소수성으로 가공 된 polytetrafluoroethylene(PTFE) 노즐을 사용하였다. 초소수성 표면을 만들기 위하여, PTFE 표면은 Ar과 $O_2$를 이용한 이온빔 공정 장치를 사용하였다. 최적의 표면 공정 조건은 Ar과 $O_2$ 유량 및 에너지 단위를 변화 시켜 얻을 수 있었다. 공정된 노즐의 표면 특성을 분석하기 위하여 접촉각 측정을 수행하였고, 표면의 형태적 분석을 위해 scanning electron microscope(SEM) 그리고 atomic force microscope(AFM) 측정을 하였다. 초소수성으로 공정된 노즐을 사용함으로써 보다 안정적이고 반복적인 전기 분무가 가능함을 확인 하였으며, 공정 된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 외팔보와 이온빔으로 표면 처리 된 노즐 그리고 레이져 변위센서를 이용하여 마이크로 스케일의 추력을 측정하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제35권12호
• /
• pp.1115-1120
• /
• 2007

본 논문은 기둥 구조의 전극이 내부에 존재하는 노즐을 이용한 정전 분무 마이크로 추진 장치의 새로운 메커니즘을 제시하였다. 기둥 구조의 노즐로 인한 제팅의 효율 증진을 수치적 및 실험적으로 연구하였다. 노즐 상부에 존재하는 전극에 인가된 전압으로 인하여 액면에 형성된 전기장은 액체의 분무를 가능하게 하며 기둥 구조의 전극은 액면의 중앙 부분에 전기장이 집중되도록 하여 제팅을 효율적으로 할 수 있게 하였다. 또한 노즐 크기에 따른 필요한 인가전압의 차이에 대한 연구를 수행하였으며 본 연구로부터 수 마이크로미터의 노즐에 대해서 500V 이하의 전압에서 구동이 가능함을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.30-33
• /
• 2007

고고도에서의 노즐 플룸 해석에 가장 일반적으로 사용되는 CFD 기법은 DSMC 방법이다. 본 논문에서는 DSMC 방법으로 만들어진 러시아 ITAM 연구소의 SMILE 코드를 사용하여 Rothe 마이크로노즐 내부유동을 시뮬레이션 하였다. 또한, SMILE 코드 결과의 유효성(신뢰성)을 확보하기 위하여 레이놀즈 수에 따른 노즐 내부 centerline의 온도를 Rothe의 실험치와 비교하여 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권9호
• /
• pp.6397-6402
• /
• 2015

본 연구는 lab-scale로 제작된 가압식 마이크로버블 발생장치의 버블크기 분포를 분석하여 장치의 최적 운전조건을 검토하고 벤튜리 노즐 제원에 따른 마이크로버블 발생 특성을 확인하였다. 실험결과, 실험실 규모의 가압식 마이크로버블 발생장치의 운전조건은 공기 주입율 0.3 LPM, 가압탱크압력 3 bar, 벤튜리 노즐을 수조와 직접 연결 하였을 때, 상대적으로 우수한 성능을 나타내었다. 벤튜리 노즐 제원을 달리한 마이크로버블 발생 특성에서는 노즐의 제원에 따른 버블크기 분포에 미치는 영향은 낮지만, 버블 발생의 성능적 측면에서는 노즐의 목 직경이 3-4 mm 일 때, $D_{50}$이 $54.98-61.19{\mu}m$(D3L15, D4L15), $50{\mu}m$이하의 버블 분율은 각각 0.326, 0.345(D3L15, D4L15)로 상대적으로 우수함을 확인하였으며, 노즐 목 길이의 경우 목 길이가 20 mm인 노즐의 $D_{50}$이 $49.40-54.98{\mu}m$, $50{\mu}m$이하의 버블 분율은 0.447로서, 마이크로버블을 비교적 안정적으로 발생시키는 것을 확인 할 수 있었다.