• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.108-117
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• 2013

가스발생기용 산화제 개폐밸브는 파일롯 공압으로 포핏을 열고 스프링 힘에 의해 닫음으로써 로켓엔진의 추진제 유량을 제어한다. 현재 개발 중인 산화제 개폐밸브는 액추에이터에서 압력을 제거하면 닫히도록 설계되어 있다. 그러므로 밸브의 성능을 평가하기 위해 밸브가 열리고 닫히는 특성에 따라 힘 평형 상태를 분석할 필요가 있다. 밸브가 닫히기 시작하는 시점의 작동 유체의 압력을 결정하고, 포핏이 열리는 시점의 압력을 결정되어 힘평형이 설계되어 있다. 인증시험 수준에서의 극저온 유동 시험 하에서 채터링 현상은 금속 기밀부에서 다량의 누설이 발생했다. 힘평형 계산을 이용한 산화제 밸브의 채터링이 발생된 시점의 압력은 약 11 bar로 예측 된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.820-825
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• 1996

This paper is concerned with effective operating method of pneumatic on-off valves for improving position control accuracy, valve life-time and position settling time using modified pulse width modulation with dead-zone. The pneumatic system using on-off valves studied in this paper has advantage of simple construction and low cost compared with a system with servo-valves. The performance of proposed control system is investigated experimentally for the position control of a pneumatic cylinder using on-off valves. Experimental results show that the proposed algorithm for valve operation can be used to obtain fast and accurate position control and to prevent on-off valves from unnecessary switching.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권9호
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• pp.717-724
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• 2020

본 논문에서 액체로켓엔진용 연소기 산화제 개폐밸브로 사용되는 밸브 개방 자체유지가능형 포핏 밸브의 밸브 닫힘 작동특성에 대한 연구 내용을 소개하기로 한다. 상온 및 극저온 환경에서 밸브 닫힘 특성을 예측할 수 있는 수치해석 방법을 제시하였으며, 시험결과와의 비교를 통해 계산결과의 신뢰성을 검증하였다. 본 연구를 통해 상온 및 극저온 작동 환경에서 각각 구동가스 배출 시스템의 유효 유로 면적과 밸브 작동부에 작용하는 운용유체의 압력 분포가 밸브의 전반적인 닫힘 작동특성을 좌우하는 주요 변수인 것을 확인하였다. 또한 극저온 작동 환경에서 구동가스를 적절히 활용함으로써, 밸브 닫힘 압력을 유연하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 밸브 닫힘 속도 또한 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.109-116
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• 2012

우주발사체의 액체추진공급시스템에서 사용되는 연료 벤트/릴리프밸브는 안전밸브의 조합체로 지상에서 연료를 주입할 때와 비행 중에 추진제 탱크의 과압을 해소하는 역할을 한다. 벤트/릴리프밸브는 구동가스 공급에 의해 벤트밸브를 작동시키는 벤트모드와 설정된 압력을 유지하기 위해 자동으로 밸브를 개폐하는 릴리프모드로 작동한다. 본 논문에서는 해외발사체에 사용된(Saturn) 벤트/릴리프밸브 샘플을 이용하여 한국형발사체의 규격에 적용한 밸브 설계를 검토하였다. 또한 설계 검증 및 기본적인 작동 특성을 분석하기 위해 AMESim 상용코드를 이용하여 해석 모델을 구성하였다. 밸브 모델을 이용해서 동특성 해석을 수행하여 설계 변수에 대해 밸브 개폐 작동시간, 작동성능, 개폐압력을 예상하였다. 이를 통해 연료 벤트/릴리프밸브 설계변수에 따른 작동성을 파악하여 시제품 제작 전 의 상세설계 및 설계 경계조건을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제11권1호
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• pp.34-39
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• 2007

본 본문에서는 LPG 용기용 밸브의 개폐과정에서 발생하는 밸브패킹과 밸브시트의 상대접촉 마찰작용에 따른 밀봉성에 대한 FEM 해석결과를 제시하고 있다. 개폐용 밸브의 밀봉작용은 나일론-66으로 제조한 디스크 형상의 밸브패킹이 원형 파이프의 밸브시트 단면을 막아 LP 가스의 외부 송출을 차단하면서 완료된다. 밸브패킹은 밸브시트에 대하여 평면으로 접촉밀봉을 하는 경우와 원형홈의 둥근접촉 형상에 대한 밀봉 압착력을 확보하는 두 가지가 있다. FEM 해석 및 실험적 연구결과에 의하면, 밸브패킹을 사용하기 이전의 평면접촉 밀봉 작용력은 4.9 MPa로 높지만, 밸브를 사용한 이후의 원형홈 접촉 밀봉력은 4.4 MPa로 약간 낮게 나타났다. 그러나 이들 최대응력은 나일론 소재의 항복응력 83 MPa에 비하여 대단히 낮은 값이기 때문에 현재의 개폐밸브용 패킹은 과도하게 설계되었다 할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권1호
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• pp.109-116
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• 1998

This paper is concerned with effective operating method of pneumatic on-off valves for improving position control accuracy, valve life-time and position settling time using modified pulse width modulation with dead-zone (MPWMD). The pneumatic system using on-off valves has advantage of simple construction and low cost compared with a system with servo-valves. The performance of the proposed control method is investigated experimentally for the position control of a pneumatic cylinder using on-off valves. Experimental results show that the proposed algorithm for valve operation can be used to obtain fast and accurate position control compared to the conventional PWMD algorithm. It is also shown that the use of the proposed MPWMD algorithm for the position control significantly reduces the number of valve switching and noise.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.279-282
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• 2011

가스 발생기 산화제 개폐 밸브에 사용되는 벨로우즈의 구조 해석 및 시험이 수행되었다. 해석은 상온 및 극저온에서 EJMA (Expansion Joint Manufacturing Association) 표준 및 상용 유한 요소 해석프로그램인 Abaqus v6.9를 이용하여 수행되었다. 스프링 강성, 응력 및 피로 수명 해석 결과들이 비교되었고 유한 요소 해석 결과에서 접촉 및 재질의 소성에 의한 영향을 살펴보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-9
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• 2010

가스발생기용 연료개폐밸브는 파일롯 공압으로 포핏을 열고 스프링 힘에 의해 닫음으로써 로켓엔진의 연료 유량을 제어한다. 현재 개발 중인 가스발생기 연료개폐밸브는 액추에이터에서 압력이 제거되더라도 유로부에 해당 압력이 존재한다면 스스로 열림을 유지하는 방식으로 설계되어 있다. 밸브의 성능을 평가하기 위해 밸브가 열리고 닫히는 특성에 따라 힘 평형 상태를 분석할 필요가 있다. 이를 위하여 밸브의 포핏이 열리기 위한 파일롯 압력과 닫히기 위한 유로부 압력을 힘 평형에 의해 조절되도록 설계하였다. 또한, 사용 소프트웨어 인 AMESim을 이용하여 동적 모델을 구성하였고 Fluent CFD 해석을 통해 밸브의 고유유량계수를 구해보았다. 예측과 해석을 통해 획득 된 결과들은 실험 결과와 비교하였고, 밸브의 동적 거동을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.741-747
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• 2010

발사체의 추진공급시스템에 사용되는 벤트/릴리프밸브는 안전밸브의 조합체로 극저온의 산화제를 주입할 때와 비행 중에 기화된 산소기체를 배출시킨다. 벤트/릴리프밸브의 설계검증을 위해 AMESim과 FLUENT 상용코드를 이용하여 밸브모델을 구성하였다. AMESim 밸브모델을 검증하기 위해 밸브의 개폐압력, 개폐작동시간을 수학적 계산결과와 비교하였고 내부유동해석 결과를 반영하여 모델의 정확도를 높였다. 본 연구에서는 설계인자를 검증 및 작동성능을 분석하였다. 이 결과는 한국형 발사체에 사용되는 다양한 규격의 벤트/릴리프밸브 개발과정의 효율성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 태양에너지
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• 제17권1호
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• pp.103-111
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• 1997

본 연구에서는 히트파이프의 제어를 전자밸브에 의하여 단속 되어질 때 증발부의 상태변화가 응축부에 미치는 전열제어 특성을 연구한 것이다. 증발부와 응축부사이의 단열부에 전자밸브를 설치하여 증발부의 열저장에 따른 밸브제어의 영향, 밸브주기 개폐에 따른 응축부의 응답특성, 경사도, 입열량, 냉각수량변화가 전열에 미치는 연구를 실행하고 증발부와 응축부의 유동특성을 고찰하여 전자제어밸브에 따라 증기의 동특성영향을 연구한다. 그 결과는 응축부와 증발부사이의 온도차가 크면 온도의 진동수는 증가하고, 온도의 진폭은 감소한다. 제어밸브의 개폐시간이 지연되면 증발부의 펄스비등은 강하게되고 밸브개폐후 응축부의 온도 진동은 지연 감쇄한다.