• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.429-434
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• 2012

Ignition delay of micro/nano aluminum particles is caused by aluminum oxide shell. The method of minimizing this ignition delay is proposed in the study. Generating and heating of particles are processed at the same time. As soon as heated particles are produced, they immediately contact with oxygen. Chemical reaction is induced on the contact surface instead of crystallization of oxide shell. Finally particles are ignited. Aluminum particles are generated by laser ablation on an aluminum plate using Nd:YAG pulse laser. Injected particles are confirmed through visualization of particles using scattering method. $CO_2$ continuous laser supplies heat to aluminum plate and generated particles. Trace of burning particles is observed in the experiment.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.05a
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• pp.450-459
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• 2010

고체추진제의 첨가제 또는 연료로써 주로 사용되는 알루미늄 단일 입자 연소시험 장비를 제작하고 연소 실험을 수행하였다. 산화 알루미늄으로 피복된 금속입자는 약 30~100 ${\mu}m$의 크기를 사용하였다. 단일 입자는 Electrodynamic Balance (EDB) 방법에 의해 공중 부양된 상태로, 중력에 의한 영향이 배제되어 금속입자 고정용 또는 측정용 장치들의 접촉에 의한 열손실을 제거시켜 실험 정확도를 높였다. Standard Hyperbolic Electrodynamic Levitator (SHEL) 내에서 부양된 입자에 $CO_2$ 레이저를 사용하여 점화시킨 후, 입자로부터 방사되는 열복사를 이용한 two wavelength pyrometry를 적용하여 알루미늄 입자 크기에 따른 연소시간, 평균 화염온도, 점화온도, 점화시간을 획득하였으며, 단일 알루미늄 입자의 점화-연소특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.05a
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• pp.460-466
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• 2010

단일 알루미늄의 연소 모델을 사용하여 알루미늄 분말의 점화 과정에 대한 전산유체 해석 기법을 개발하였다. 유동의 계산은 Reynolds averaged Navier-Stokes식을 사용하였으며, $k-{\epsilon}$ 난류모델을 적용하였다. 입자는 Eulerian-Lagrangian 방법을 사용하여 유동과 독립적으로 계산을 수행하였으며 상용 전산유체해석 프로그램인 Fluent 6.3을 사용하여 해석을 수행하였다. 단일 모델에서 사용한 대류 및 복사 열전달, 표면이상반응, 알루미늄의 용융열을 입자 가열원으로 고려하였다. 같은 조건을 사용하여 단일 입자 모델 계산과 전산유체해석을 수행하였으며, 두 결과는 5% 이내로 잘 일치 하였다. 이를 통해 전산유체해석에서 알루미늄의 점화를 모사할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.10
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• pp.987-993
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• 2000

Bayer 공정은 보오크사이트로부터 수산화알루미늄을 추출시키는 가장 일반적인 방법으로서 공정 조건에 따라 수산화알루미늄의 1차입자경, 입도분포도 및 생산효율 등이 달라지게 된다. 이러한 수산화알루미늄의 특성에 영향을 미치는 석출인자로는 가성소다 농도, 석출온도, 종자투입량 및 알루미나와 가성소다 농도비 등이 있다. 본 실험에서는 이러한 각각의 인자들이 수산화알루미늄 석출시 입자성장에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 입자성장에 가장 큰 영향력을 미치는 인자는 석출온도와 종자 투입량이며 A/C비 및 가성소다 농도는 큰 영향을 주지 않음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.18-18
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• 1999

추진제의 비추력 및 밀도 등을 효과적으로 증진시키기 위해 알루미늄 분말의 함량을 높인 고 알루미늄 추진제가 로켓모터에 널리 사용되고 있다. 추진제 내 알루미늄 성분은 연소과정의 이상유동으로 인하여 로켓의 성능 및 내열설계에 많은 영향을 미칠 수 있다. 즉, 산화알루미늄 입자가 노즐 벽면에 달라붙어 추력의 손실을 가져오기도 하고 노즐 입구에 침적되어 내열재의 삭마가 과다해져 최악의 경우 모터의 파손을 일으켜 임무수행에 실패를 초래할 수도 있다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.6
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• pp.15-25
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• 2011

One dimensional combustion modeling of aluminum combustion behavior is proposed. Combustion model is assumed that region consists as follows ; preheat, reaction, post reaction region. Flame speed as a function of particle size, equivalence ratio for unitary particles and fraction ratio of micro to nano particle size for binary particles were investigated for lean burn condition at 1 atm. Results were compared with experimental data. For unitary particles, flame speed increase as particle size decreases, but opposite trend with equivalence ratio. For binary particles, flame speed increases proportionally as nano particle fraction increases. For flame structure, separated or overlapping flames are observed, depending on the fraction of nano sized particles.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.108-114
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• 2018

In this study, the thermal and rheological characteristics of a 10 wt.% addition of aluminum particles and the effect of the particle size were investigated to qualitatively analyze the paraffin fuel entrainment regression rate. The results revealed that the addition of aluminum particles and their relative particle size affected the rheological characteristics, rather than the thermal characteristics. Moreover, it was found that the variation of thermal properties had a minor effect on the entrainment regression rate, in comparison to the variation in rheological properties.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.791-796
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• 2017

In this study, the combustion characteristics of paraffin blended fuel on aluminum particle size were investigated. The combustion experiments were carried out using aluminum particles with an average particle size of 100 nm and $8{\mu}m$ and microcrystalline paraffin wax (Sasol 0907). A series of comparison was conducted on the regression rate, the pressure curve and the characteristic velocity of pure paraffin and paraffin blended fuels with aluminum particles. It was found that the micro-sized particles enhance the regression rate as the oxidizer mass flux increased. However, the nano-sized particles decrease the regression rate as the oxidizer mass flux is increased.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.12
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• pp.1027-1034
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• 2016

In this research, experimental study about size effect of solid particles on erosion resistance is presented. A high-density polyethylene particle with a mm-sized diameter is accelerated using a two-stage light gas gun up to Mach number of approximately 3.0. An accelerated particle impacts aluminum alloy such as Al1050 and Al6061 T6, and infrared windows such as ZnS and sapphire specimens. For the aluminum alloy, craters that form on the surface of the specimens are measured to characterize the erosion resistance of the material. For the infrared windows, repetitive tests are conducted until a linear or circumferential crack is found to create damage threshold curves that define a material's erosive resistance. From the comparison of test data for various sizes of high-density polyethylene particles, it is found that erosion resistance of material is linearly dependent on the size of particles.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.3
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• pp.267-273
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• 2001

Bayer process는 보오크사이트로부터 수산화알루미늄을 추출시키는 가장 일반적인 방법으로서 공정 조건에 따라 수산화알루미늄의 1차입자경, 입도분포도 및 생산효율 등이 달라지게 된다. 이러한 수산화알루미늄의 특성에 영향을 미치는 석출인자로는 석출시간, 석출온도차($\Delta$T), 종자 첨가시 함께 투입되는 공정순환액(spent liquor) 및 종자크기 등이 있다. 본 실험에서는 이러한 각각의 인자들이 수산화알루미늄 석출시 입자성장에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 석출시간이 길수록, 정온석출 보다는 냉각석출의 경우가, 또한 공정순환액이 첨가되지 않을수록 석출율은 증가하나 입자크기에는 영향을 주지 않았으며 입자성장에 가장 큰 영향력을 미치는 인자는 투입 종자크기로 나타났다.