• 한국항공우주학회지
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• 제47권11호
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• pp.803-811
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• 2019

물로켓은 가압된 기체와 액체(물)를 추진제로 이용하는 비화학식 로켓이다. 물로켓은 우주발사체로 사용되는 액체 추진제 로켓과 많은 공학적 공통점을 가지므로 로켓 공학 모델로써의 교구로 활용할 가치가 충분하다. 이를 위하여 본 논문에서는 물로켓의 발달사를 간략히 살펴보고 청소년용 물로켓, 상용 물로켓, 동호인들의 물로켓을 살펴봄으로써, 공학 교구로써 물로켓의 활용 가능성을 살펴보았다. 마지막으로 현행 물로켓 경연대회들의 한계를 살펴봄으로써, 물로켓에 대한 인식의 변화를 유도할 경연 방식의 개선방향을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.525-534
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• 2019

물로켓은 우주발사체와 동일한 기본원리를 가지는 가압식 액체추진제 로켓이다. 물로켓은 청소년용 과학교육 교보재 수준을 훨씬 넘어, 대학 수준의 액체 로켓 및 발사체 체계 공학 교육의 도구로 활용될 수 있다. 본 논문에서는 물로켓의 추진 및 비행 원리와 이론을 대학 학부의 로켓 공학 교육 수준에서 고찰하였다. 아울러 발사체와 발사대, 탑재체, 회수 및 고도 장치와 방법 등 체계 수준의 물로켓 설계와 운영에 대한 사항들을 정리하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.487-490
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• 2005

고체 추진 로켓에 있어서의 추력제어는 액체 추진 로켓의 그것보다 한정되어 있다. 추진제의 혼합비는 물론 연소시간과 면적 등 연소에 관계된 모든 부분들이 이미 정해져 있기 때문에 당연한 결과이다. 이러한 고체 추진 로켓의 추력을 방향 제어하기는 고체 추진 로켓의 용도나 목적 대비 효율 측면에서 실용적이지 못한 부분이다. 하지만 고체 추진 로켓의 추력의 극대화하여 탑재물의 중량 한계를 늘리고 보다 많은 목적을 위한 탑재물의 증가는 당연히 이루어야 할 과제이다. 고체 추진 로켓에서의 추력을 노즐 형상의 설계를 통해 강구해 보았다.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.117-127
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• 2002

본 논문에서는 "3단형 과학로켓 (기본형)" 의 탑재부의 구조설계에 대하여 기술하였다. 탑재부는 KSR-III 기본형의 2단에 해당하며, 로켓의 임무수행과 관련한 과학탑재부, 지상국의 자료송수신을 위한 탑재부(전자), 로켓의 자세제어를 담당하는 탑재부(자세제어)의 세부분으로 구성된다. 로켓의 임무가 성공하려면 각 탑재물이 임무수행 기간 중에 안전하게 동작해야 하며, 이를 위해서는 각 탑재부의 요구조건을 만족해야 한다. 본 연구에서는 KSR-III의 탑재부의 기본설계를 바탕으로 상세한 탑재부의 구성과 탑재물 배치를 수행하였고, 요구조건을 만족하도록 설계를 변경/ 적용하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.739-740
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• 2010

1단용 액체로켓엔진 후류 때문에 발생하는 유도로의 열적 부하를 감소시키기 위한 방법 중 물분사 방식의 효과적인 냉각 성능을 고찰하기 위해 두 가지 방법과 다양한 물분사 조건에 대해 수치적 계산을 수행하였다. 중앙분사 방식이 측면분사 방식보다 보다 효과적으로 후류를 냉각시켜 유도로의 열적부하를 감소시킴을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.32-32
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• 1998

고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.189-192
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• 2004

소형 액체로켓엔진의 냉각특성 연구를 위한 연소시험장치를 개발하였다. 본 연소시험장치는 물과 kerosene 냉각이 가능하며, 특히 재생냉각이 가능하도록 설계되었다. 시험에 사용되는 연소기는 혼합기, 점화기, 실린더 및 노즐부가 각각 분리되어 개별 냉각이 가능하도록 설계되었다. 현재 본 연소 시험장치를 이용한 소형 액체로켓엔진의 물 냉각 및 kerosene 냉각 시험이 수행 중에 있으며, 향후 LNG(Liquefied Natural Gas) 및 기체 메탄을 이용한 재생냉각이 가능하도록 시험장치를 개량할 예정이다.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.30-30
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• 2000

액체로켓엔진의 단일추진제 가스발생기는 연료공급 시스템의 터보펌프를 구동시키기 위한 작동가스 생성을 목적으로 사용된다. 고체추진제 가스발생기와 비교할 경우 작동시간이 보다 길고 연소생성물에 의한 터빈 블레이드의 삭마가 없으며 제어가 용이하므로 초기 액체로켓엔진 개발시부터 사용되어 왔다. 80년대 이후 개발된 액체로켓엔진은 이원추진제 가스발생기 또는 연소가스 FEEDBACK 시스템을 채용하고 있지만 단일추진제 가스발생기는 과산화수소수 또는 하이드라진과 같은 별도의 추진제 공급 시스템을 필요로 하는 단점에도 불구하고 상대적으로 낮은 온도의 무연 작동 가스를 발생하므로 가스발생기 자체를 위한 냉각시스템을 제거 또는 최소화 시켜 간단한 구조로 전체 시스템 설계를 가능하게 하므로 중소형 액체로켓엔진에 사용되고 있다.

• 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.