• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.1
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• pp.98-106
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• 2022

To develop reliable dual pulse rocket motor, vacuum ignition performance at high altitude and design stability for rupture pressure of the Pulse Separation Device(PSD) are required. In this study, rupture pressure analysis method for the membrane type PSD of the dual pulse rocket motor was developed. The PSD rupture pressure formulation was derived from strain-pressure relationships. The PSD vacuum rupture test apparatus and the PSD 1 second vacuum ignition test apparatus were developed, which can simulate the high altitude vacuum environment. Rupture pressure of PSD was analyzed by conducting the PSD vacuum rupture test, and design values of PSD were derived. Finally, vacuum ignition performance and rupture pressure of the designed PSD were validated with PSD 1 second vacuum ignition test.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.221-221
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• 2011

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극 충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력 스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압 펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 현상을 전기, 광학적으로 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 전자온도는 SF6 혼합비율이 0~10%일 때 급격히 증가하여 이후에는 포화되는 경향을 보였고, 압력에 따라서는 큰 경향성을 보이지 않았다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.8
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• pp.599-606
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• 2019

The pulse gun device is designed to identify the transverse pressure wave propagation/damping mechanism into the combustion flow field and in the combustion chamber according to the arrangement of multiple injectors. The manufactured pulse gun was tested to verify operability at the target combustion pressure and control of the pressure wave intensity. Gas nitrogen was used to pressurize the high-pressure tube and an OHP film of $100{\mu}m$ thickness was used for the diaphragm. To check the speed and intensity of the pressure waves, the dynamic and static pressure were measured using the pressure transducer. The performance test confirmed that the manufactured pulse gun can generate pressure waves with transverse characteristics that can be controled for strength depending on the supply pressure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.102-102
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• 2010

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 방전 현상을 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 방전 챔버에는 C-dot probe와 B-dot probe를 설치하여 전압과 전류를 측정하였고, C-dot probe 와 B-dot probe는 각각 Northstar사의 10000:1 고전압 probe와 rogowiski coil을 이용하여 시준 하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 방전개시시간은 혼합기체 압력에 따라 증가하며 1기압 이상에서는 급격히 증가 하였다. SF6 혼합비율에 따라서는 1 기압 조건까지는 큰 차이가 없었으나 2 기압부터는 급격히 증가하였다. 안정성을 나타내는 jitter는 SF6 100%일 때 가장 컸으나 혼합기체의 변화에 따른 큰 차이는 없었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.7
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• pp.94-99
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• 2003

For the assessment of combustion stability of a liquid rocket engine, a device called "Pulse Gun" should be developed first, which can induce artificial perturbations that may lead to excitations of pressure oscillations in a combustion chamber. A model chamber has been used for identifying design parameters of a pulse gun that defines its characteristics. Dynamic pressure measurements showed that shock waves generated from pulse guns are axisymmetric around the axis of a pulse gun barrel. Pressure waves perturbed by a pulse gun induce resonant acoustic frequencies of a model chamber. This fact indicates that successful pressure field perturbations of the KSR-III combustion chamber can be performed by a newly developed pulse gun device. A maximum value of dynamic pressure peaks measured at the opposite point against a pulse gun outlet becomes stronger as charge mass of pulse gun powder increases.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.245-248
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• 2011

A multi pulse rocket motor(MPRM) has several advantages compared to the single one. The range and the terminal velocity of the guided missile can be remarkably increased by the application of the pulse separation device(PSD) to the solid rocket motor which resulted in appropriate thrust distribution. In this study, the full scale heavy type dual pulse rocket motor with the bulkhead type PSD was designed, manufactured, and fire-tested. The bursting time and pressure of PSD were analyzed by the pressure, thrust and vibration results of static fire tests. As a result, the design requirement was verified that bursting pressure is lower than 30% of 2nd pulse operating pressure.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.1-8
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• 2009

Present studies of these experiments was conducted to using water, over a range of cross-flow velocities from 42 to 136 m/s, with injection frequencies from 35.7 to 166.2 Hz. In cross-flow field, main parameters of liquid jet for secondary breakup were cross-flow drag rather than pressure pulse frequency. As oscillation of the periodic pressure, liquid jet was moved up and down. Also, a bulk of liquid jet puff was detected at upper field of liquid surface. Because of pressure pulsation frequency, an inclination of SMD for the structured layer was evanescent. Cross-sectional characteristics of SMD at downstream area were non-structured distributions. The tendency of volume flux value for various frequency of pressure pulse was same distribution. And volume flux was decreased when the frequency of pressure pulse increasing.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.5
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• pp.391-395
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• 2002

Shunt valves used to treat patient with hydrocephalus were numerically simulated to investigate influence of pressure pulsation on their flow control characteristics. We modeled flow orifice through the shunt valve and imposed pulsating pressure and valve diaphragm movement to compute flow through the valve. The results of our study indicated that flow rates increased more than 40% by introducing pressure pulsation and diaphragm movement on the shunt valve. Our results demonstrate the pressure-flow control characteristics of shunt valves implanted above human brain may be quite different from those obtained by syringe pump test just after manufacture that induces uniform pressure.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.194-197
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• 2005

Pulse-mode performance evaluation is made for a set of monopropellant hydrazine thrusters producing $0.95 lb_{f}$ of nominal steady-state thrust at an inlet pressure of 350 psia. With a brief description on the hot-firing test matrix, a typical data obtained from pulse-mode firing is given directly showing the variational behavior of propellant supply pressure, vacuum condition, and thrust, in addition to the thermal response of the thruster. The performance features are successfully compared to the reference criteria of 1-lbf standard monopropellant rocket engine.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.3
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• pp.99-106
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• 2005

The SRT(stability rating test) technique, which is indispensable for the development of a LRE(liquid rocket engine), essentially requires a development of a combustion test sequence as well as artificial perturbation devices. For the development of an indigenous SRT technique, several combustion tests of sub-scale LRE were performed to search a proper combustion test sequence. At first, a pressure-wave inducing device which is used for adapting pulse gun was designed and a cooling gas supply system for the pressure-wave inducing device was set up to prevent a malfunction of pulse gun. Through the several combustion tests which included cooling procedure of a pressure-wave inducing device, a proper combustion test sequence was found out. It did not make any significant disturbance at normal combustion process. Finally, an indigenous SRT technique has been developed successfully.