• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.205-210
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• 2007

75톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 산화제펌프에 대한 로터다이나믹 설계를 수행하였다. 인듀서와 임펠러 및 베어링의 축배치는 항우연에서 개발 중인 유사한 구조를 가지는 터보펌프를 근간으로 하였고, 75톤급 산화제펌프 수력 설계에 맞추어 인류서, 임펠러의 축길이가 반영되었다. 후방 베어링으로부터 임펠러까지의 거리를 베어링 하중 설계에 대한 설계 변수로 고려하였고, 전방 베어링과 후방 베어링의 강성을 변화시키면서 회전 속도에 따른 비동기 고유진동수 해석을 수행하여 산화제 펌프의 임계속도를 고찰하였다. 베어링에 적절한 하중이 부과된다면 산화제 펌프의 임계속도는 기준속도 11,000 rpm과 비교하여 충분히 높기에, sub-critical 로터로서 기준속도 이내에서 안정적인 터보펌프의 운용이 가능하리라 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.122-128
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• 2011

액체로켓엔진용 산화제펌프의 수류시험을 상온에서 실시하였다. 수력성능시험 결과, 펌프의 양정 계수는 회전수가 커질수록 약간 감소하였고, 효율은 회전수가 커질수록 증가하였다. 흡입성능시험 결과, 유량비 92% 이하의 낮은 유량비에서 흡입성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한, 시험 중 측정한 고주파 신호를 이용하여 펌프의 진동 특성을 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.77-80
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• 2010

산화제펌프에 대한 수력성능시험을 상온의 물을 매질로 하여 실시하였다. 시험 결과, 산화제펌프는 설계 조건을 만족하였으나, 양정과 효율 모두 상사 법칙을 완전히 만족하지는 않았다. 이 중 양정의 불일치는 고회전수 시험에서의 볼류트 손실 증가 때문으로 보인다. 또한 저유량 영역에서 펌프가 작동할 때에는 누설 유량이 증가하는 것으로 추정되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.98-104
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• 2015

회전체의 과도한 하중은 펌프의 손상이나 수명 감소의 원인이 된다. 이에 액체로켓엔진용 산화제펌프의 안정성 확보를 위해 펌프 회전체에 작용하는 하중을 상사 시험을 통해 예측하였다. 축방향 하중은 펌프 외부에 설치된 축추력 측정 장치를 통해 간접적으로 계측하였으며, 반경방향 하중은 볼류트의 압력 분포를 토대로 계산하였다. 그 결과, 펌프의 유량이 작을수록 축방향 하중과 반경방향 하중 모두 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나, 하중의 크기가 크지 않아 펌프의 안정성에 영향을 끼치지 않을 것으로 예측되었다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.26-31
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• 2009

터보펌프 실매질 시험에 사용하기 위해 제작된 3기의 산화제펌프와 1기의 연료펌프에 대한 단품 수류시험을 실시하였다. 수류시험의 시험 영역(유량비, 캐비테이션 수)은 실매질 시험의 작동 영역을 충분히 포함하였으며, 각 펌프는 설계요구조건을 만족하였다. 시험 결과, 제작된 산화제펌프는 내부 형상에 따라 양정이 약 2% 차이가 났으며 효율 및 흡입성능은 거의 차이가 없었다. 연료펌프의 경우 형상이 같았던 이전 모델과 양정과 효율은 비슷하였으나, 흡입성능은 약간 떨어지는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1093-1098
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• 2017

액체로켓엔진용 산화제펌프의 캐비테이션 시험 중 입출구 배관과 펌프 케이싱에서 계측된 고주파 신호를 분석하였다. 각각의 데이터의 RMS 값을 캐비테이션 수에 따라 표현하였다. 회전수 동기 주파수와 날개 개수 성분, 캐비테이션 불안정성 주파수의 RMS를 계산하였다. 입구 배관의 압력섭동은 캐비테이션 불안정성의 영향을 받았다. 출구 배관의 경우 3x 성분이 탁월하였는데, 인듀서에서 발생한 3x 성분이 임펠러에서 증폭된 결과로 해석된다. 케이싱에 부착된 가속도계에서도 캐비테이션 불안정성에 해당하는 주파수가 확인되었다.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.72-80
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• 2004

터보펌프를 구성하는 부분 조합체 중의 하나인 산화제 펌프의 인듀서와 임펠러에 대해서 정적 구조해석을 수행하였다. 먼저 온도, 원심력 및 압력의 영향을 각각 독립적으로 파악한 후 조합된 하중이 작용하는 경우에 대해서 인듀서와 임펠러의 거동을 살펴보았다. 설계된 형상과 재질에 대해서 구조적으로 가장 큰 영향을 미치는 요소는 온도였으며, 모든 경우에 대해서 적절한 안전 여유를 갖는 것으로 예측되었다. 하지만 진동의 영향은 고려되지 않았기 때문에 회전부와 케이싱과의 간섭 여부를 정확히 파악하기 위해서는 추가적으로 진동 해석이 수행되어야 할 것이다.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.174-180
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• 2006

액체로켓엔진에서 연료와 산화제를 가압하는 역할을 하는 핵심부품인 터보펌프는 극저온 산화제와 구동 터빈의 고온 환경이 동일 축에 분포하고 있으며 내부 회전부 간극이 매우 작고 회전속도가 높아 기계적으로 대단히 열악한 환경에서 동작한다. 따라서 사고 위험도를 낮추기 위한 구조 해석 및 시험이 필수적인데, 본 연구에서는 특히 터보펌프 케이징의 구조해석 및 응력 측정이 이루어졌다. 기존의 단품 레벨에서의 해석에서 벗어나 연료펌프와 산화제펌프의 케이징 조립체 레벨에서 내압기밀시험 조건에 대한 구조해석이 이루어졌으며 이를 통하여 케이징 간 체결효과 및 실 부분의 접촉 압력을 성공적으로 고려할 수 있었다. 또한, 연료펌프 케이징에 나타나는 높은 수준의 응력 집중 현상을 해석과 측정을 병행함으로써 성공적으로 예측하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.523-526
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• 2006

A series of hydraulic and cavitation tests are performed in water environment in order to verify the hydraulic and cavitation performance of three types of LOX pumps. All the performances of the pumps are found to be satisfied with each design requirement. In the hydraulic tests, the head and efficiency are increased as the gap between floating ring seals and the impeller shoulder is decreased. In the cavitation tests, some pumps show decrease in the cavitation performance as the flowrate of the pump is decreased.