• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1099-1102
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• 2017

액체로켓엔진용 연료펌프의 캐비테이션 시험 중 입출구 배관과 펌프 케이싱에서 계측된 고주파 신호를 분석하였다. 각각의 데이터의 RMS 값을 캐비테이션 수에 따라 표현하였다. 측정 결과는 산화제펌프의 결과와 비교하였으며, 캐비테이션 불안정성의 영향도 검토하였다. 산화제펌프와 연료펌프 고주파 신호 사이에 유사성이 확인되었다. 또한, 캐비테이션 불안정성은 연료펌프 출구 배관 압력섭동에 영향을 주었다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.279-282
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• 2006

Upon a turbopump's running, cavitation may occur at the inlet of the LOx pump by pressure drop and heat transfer along the LOx feeding line. Since the cavitation can cause serious damage to the pump or to stop running, the absence of the cavitation at the inlet of a turbopump should be confirmed before the using the turbopump. In the present study, the calculation of the volume fraction of LOx gas phase at the inlet of the pump are performed with different temperatures of LOx in the tank, pressure drops and heat transfers along the feeding line. This calculation method can be applied to define the limits of thermal and hydraulic characteristics during the design of a LOx feeding system.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.89-89
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• 2003

로켓엔진의 연소에 필요한 추진제를 안정적으로 공급하기 위한 추진제 공급시스템의 주요 구성과 설계 주요 인자를 정리하였다 공급시스템은 추진제 주입/배출 장치, 추진제탱크 가압 및 배기 장치, 추진제 공급 주/분기 배관, 극저온 산화제 온도 유지 장치 등으로 구성되어 있다. 주요 설계 제한 조건으로는 터보 펌프 입구에서의 추진제 압력 및 온도, 필요 추진제 공급 유량 및 온도 그리고 추진제 충진 및 비상 배출 허용 시간 등이며 이는 각 로켓의 해당 임무에 따라 적절히 결정된다. 발사체로부터 할당된 중량값 이내에서 고신뢰도의 작동성, 안정성이 보장되는 시스템을 설계하여야 하며 초기 설계 단계에서 개발 및 수급 가능성을 동시에 고려하여야 할 것이다. 또한 고추력 생성을 위해 엔진 클러스터링이 수행되어야 할 경우 각 엔진으로의 균등한 추진제 배분 공급이 설계의 중요한 요구 조건이 된다. 이러한 공급시스템의 개념은 액체산소와 케로신 조합의 액체 로켓인 100kg급 소형 위성 발사체(KSLV-Ⅰ)에 적용될 예정이다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권2호
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• pp.46-54
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• 2015

아산화질소는 친환경적이고 비교적 안전하며 자발가압으로 공급될 수 있어서 다수의 액체로켓엔진 관련 연구기관 및 학교에서 산화제로 사용하고 있다. 그러나 본 연구실에서 에탄올 및 기체 아산화질소 추진제 조합을 이용한 연소시험 중 원인을 알 수 없는 폭발 현상이 다수 발생하였고, 본 논문에서는 분사기 내부에서의 아산화질소 분해 반응, 아산화질소 공급압력을 높이기 위한 탱크 가열에 따른 배관 내 아산화질소 재응축을 폭발현상의 원인으로 지목하고 해결책 및 안전한 아산화질소 산화제 사용방안을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.864-870
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• 2017

다단연소사이클 엔진의 추진제는 예연소기에서 일부 연소되고, 연소된 고온의 가스는 터빈을 구동하고 터빈은 터보펌프를 작동시킨다. 터보펌프의 터빈을 통과한 연소가스는 고온 고압의 상태로 연소기로 공급되는데, 이때 연료 또는 산화제의 양에 따라 연소가스는 연료 과잉 또는 산화제 과잉 상태로 공급된다. 산화제 과잉상태의 환경에서 금속 배관은 작은 입자의 충격에 의해서도 발화 또는 폭발될 수 있다. 이를 방지하기 위해 로켓 선진 국가에서는 산화제가 이동하는 공간에 내산화 코팅을 한다. 본 연구에서는 해외 내산화 코팅 물질 분석을 통해 국산 조합분말을 개발하였고, 코팅공정을 수립하였다. 개발된 조합분말을 이용하여 코팅 후 내산화 시험을 수행하였으며, 그 결과 질량변화량이 -0.16%~+0.01% 임을 확인하였다. 본 연구결과로부터 개발된 유약은 실물형 연소기의 내산화 코팅에 적용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 연소시험을 통한 개발기술의 검증을 진행할 계획이다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.125-131
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• 2018

다단연소사이클 엔진의 추진제는 예연소기에서 일부 연소되고, 연소된 고온의 가스는 터빈을 구동하고 터빈은 터보펌프를 작동시킨다. 터보펌프의 터빈을 통과한 연소가스는 고온 고압의 상태로 연소기로 공급되는데, 이때 연료 또는 산화제의 양에 따라 연소가스는 연료 과잉 또는 산화제 과잉 상태로 공급된다. 산화제 과잉상태의 환경에서 금속 배관은 작은 입자의 충격에 의해서도 발화 또는 폭발될 수 있다. 이를 방지하기 위해 로켓 선진 국가에서는 산화제가 이동하는 공간에 내산화 코팅을 한다. 본 연구에서는 해외 내산화 코팅 물질 분석을 통해 국산 조합분말을 개발하였고 내산화 코팅 공정을 확립하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1057-1059
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• 2017

액체로켓엔진 개발에서 엔진 짐벌링 시 산화제라인의 벨로우즈 극저온 단열 방법을 연구하였다. 극저온 산화제의 열단열과 엔진구성품의 고온으로부터의 열차폐는 엔진 추진성능과 효율에 중요하다. 엔진 짐벌링중 고압배관과 재순환라인(예냉라인)이 단열부위로 기존의 극저온 단열과는 차별화된 디자인과 소재가 필요하다. 엔진 짐벌링중에 벨로우즈의 극저온 단열재가 열단열과 열복사를 고려하여 새로운 디자인으로 마찰력과 작동반경을 고려하여 PTFE소재의 단열재가 적용된다. 향후 엔진 시험을 통하여(짐벌링과 TVC) 새로운 벨로우즈 단열재가 향상되고 디자인 변경이 요구된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권4호
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• pp.693-702
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• 2009

액체로켓엔진의 구성품 중 하나인 산화제 라인 시스템의 3차원 모델과 유동해석을 수행하였다. 전체 시스템의 유동해석에 앞서 각 구성품들의 개별적인 유동해석과 단순화된 모델을 통해 최적의 위치를 결정하였다. 그 결과 가스발생기 라인의 입구는 압력보상이 필요하며 오리피스의 위치에 따라 출구 유동의 형태가 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 전체적으로 해석된 라인 시스템은 주어진 요구조건을 만족하는 것으로 나타났으며 이는 실제 제품 제작과 시험을 통해 확인할 예정이다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.151.1-151.1
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• 2012

우주발사체와 발사지원설비를 연결하여 추진제 공급과 전기신호 송수신 등을 가능하게 하는 메커니즘을 엄브리칼 장치라고 한다. 국내 우주발사체의 경우 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하며, 질소, 공기 및 헬륨 등의 가스를 밸브구동, 공간 퍼지, 추진제 가압에 이용한다. 본 논문에서는 우주센터의 발사대설비에 적용된 엄브리칼 장치 중 추진제 및 고압가스 공급을 위한 자동체결장치(auto coupling device)의 구성, 기능 및 발사 준비를 위한 프로세스에 대해 기술하고 있다. 자동체결장치는 발사체 하부 두 곳에 연결되며, 산화제 공급측의 체결장치(coupling device 1)와 연료 공급측의 체결장치(CD 2)로 구성된다. 이 장치는 발사체와의 접촉면에서 기밀을 확보한 상태에서 내부의 탱크, 밸브, 인터스테이지 등에 추진제 및 각종 가스를 공급하는 통로역할을 하며, 발사준비가 완료된 후에는 발사체 이륙 전 또는 이륙과 동시에 발사체로부터 자동으로 분리된다. 각각의 체결장치 구성품으로는 발사체 이륙시 발생하는 고온의 화염으로부터 장치를 보호하는 PD(protective device), 접촉면에 기밀을 제공하고 추진제 누출을 방지는 MCP(multi-channel plate), 접촉면을 보호하기 위한 덮게, 각종 연결 배관의 전진과 후진을 위한 캐리지, 발사체와의 체결을 지지하는 그립 등이 있다. 발사 준비를 위해서 사전에 장치의 독립운용시험을 통해 각 구성품의 상태와 기능을 점검하고 장치의 작동성을 검증한다. 이후 발사체를 모사하는 기체 및 관제설비와 종합적으로 연계 시험과 모사시험을 수행하여 최종적으로 발사준비상태를 확인하게 된다. 이러한 자동체결장치의 운용 경험은 한국형발사체의 지상지원설비 개발에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.191-195
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• 2006

우주 발사체의 성공적인 비행을 위해서는 로켓 엔진의 성능 분산 관리가 필수적이다. 양산되는 엔진의 성능편차를 정량적으로 예측하기 위한 해석을 수행하고 성능영향계수를 이용하여 보정에 필요한 차압을 산출하였다. 별도의 추력제어 시스템을 갖추지 않은 엔진의 진공 추력 분산은 +9.1%, -8.7%로 나타났으며 엔진 혼합비 오차는 +9.7%, -9.6%에 달했다. 보정에 필요한 요구차압은 동일한 혼합비 보정에 대해 연소기 배관 산화제 측에서 더 작게 나타났으나 가스발생기 배관의 요구차압은 더 크게 요구된다.