• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.170-173
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• 2007

Cooling characteristics of a liner were investigated by a film cooling method using a gas nitrogen in a rocket engine. High temperature gas of this test was made by mixing liquid nitrogen with combustion gas of a liquid rocket. A supply system of gas nitrogen was additionally constructed to the existing test facility of liquid rocket engine, and a new test section consisted of a liner and a gas injection ring was manufactured. A 10 second firing test for finding cooling characteristics of the liner was successfully conducted and liner surface temperatures and hot gas temperature was obtained.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10a
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• pp.81-82
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• 2008

고온초전도 케이블은 초전도 상태를 유지하기 위해서 반드시 액체질소를 이용한 냉각시스템이 필요하다. 액체질소는 순환펌프에 의해 케이블의 유로를 순환하고 케이블을 냉각시키게 된다. 논문에서는 초전도 케이블의 냉각시스템의 기돈 설계에 있어서 중요한 운전온도 운전압력, 열부하에 대해서 고찰하였고, 현재 국내 초전도 케이블의 연구개발에 대해 고찰함으로써 향후 초전도 케이블이 실용화되기 위해 나아가야 할 방향에 대해 제시하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.142-148
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• 2018

To improve the performance of a launch vehicle, kerosene, a launch vehicle fuel, undergoes a densification process. Liquid nitrogen injection cooling is an effective densification method which has a simple system and is inexpensive. During the cooling process, however, nitrogen may dissolve in the kerosene, possibly resulting in changes to fuel properties. Therefore, it is essential to measure and eliminate the amount of dissolved nitrogen in the kerosene. In this study, the vacuum extraction principle is introduced to measure the content of dissolved nitrogen in the kerosene. In addition, the experimental results, which used a designed/manufactured nitrogen sampling device, are described. From the results, the validity of the nitrogen sampling device and the dissolved nitrogen measurement/elimination methods was demonstrated.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.46 no.1
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• pp.49.2-49.2
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• 2021

천체관측은 무한대 거리에서 오는 광자의 양을 측정하는 분야로 미량의 광자를 측정하기 위하여 측정기의 냉각은 아주 중요한 문제가 되었다. 과거에는 측정기 냉각에 드라이아이스가 사용되어 왔으며, 1980년대에는 액체질소를 이용한 냉각이 주를 이뤘다. 액체질소를 이용한 냉각 방식은 액체질소를 생성하거나 구입하여야 하는 불편함이 있었으며, 주입시 낮은 온도로 인하여 항상 안전사고에 대비하여야 했다. 1990년대 이후 다양한 상업용 CCD의 개발로 인하여 상대적으로 저렴한 CCD를 판매하였으며, 상업용 CCD는 이전 -110℃의 냉각이 아닌 -30℃의 냉각 성능을 보였다. 상업용 CCD는 CCD 칩 내부의 진공 구현이 미비하였으며, 초기 판매시 아르곤 가스 또는 실리카겔 등으로 CCD 칩 내부의 습도를 낮춰왔으나, 구입 후 1~2년이 지나면 점차 가스 누설로 인하여 CCD 칩 내부에 얼음이 생기는 문제가 발생하기 시작하였다. 이번 연구는 CCD 칩 내부 공간에 진공튜브를 삽입하여 실시간 진공상태를 측정하는 한편, 10Torr 이상 진공 도달시 자동으로 내부 공기를 흡입하여 CCD 칩 내부를 항시 10Torr 이하로 유지하도록 개발하였으며, 10Torr 이하의 진공 유지시 습도 99%의 환경에서 최대 냉각인 -35℃를 유지하여도 전혀 얼음이 생기지 않음을 확인하였다. 이번연구로 개발된 자동 진공조절시스템이 각 천문대에서 사용중인 상업용 CCD에 적용된다면, 날씨환경에 관계없이 항상 최대냉각 상태로 천체관측을 진행할 수 있으리라 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.147-150
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• 2007

In this study, cooling characteristics of combustion gas were investigated by injecting liquid nitrogen into liquid rocket combustion chamber. A injection ring of liquid nitrogen was installed between a combustion chamber and a mixing chamber which was designed for mixing of combustion gas and nitrogen. At first, a ignition test of liquid rocket engine was conducted to verify a stable combustion process and 10 second combustion tests were successfully conducted. The results showed that combustion gas of LRE could be cooled by using liquid nitrogen.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.3 no.1
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• pp.205-212
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• 2004

In this paper, to satisfy the temperature requirement of turbopump-inlet condition, the cooling of cryogenic propellant is performed at the simulated suction-line of the Launch Vehicle. The cooling method is by using gas helium injection. This paper investigates the effect of helium injection on liquid nitrogen, which simulates the liquid oxygen. By using helium injection, subcooling of liquid nitrogen can be achieved and in the condition of v/vL≒0.8min-¹ approximately in four minutes subcooling temperature can be achieved.

• 기계와재료
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• v.22 no.3
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• pp.120-129
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• 2010

획기적으로 선명한 영상의 구현, 휴대 용이성 및 정확한 온도분포의 구현이 가능한 초점면 배열 방식의 적외선 검출기는 탐지도 및 분해능 향상을 위해 액체질소 온도수준의 극저온냉각을 요구한다. 냉동기의 저온부에 적외선 검출기를 직접 부착하는 일체형 스터링 극저온냉동기는 효율적인 적외선 검출기의 냉각이 가능할 뿐 만 아니라, 소형/경량화가 용이하여, 기동 및 휴대용 열상장비용 극저온냉각을 위해 많이 활용되고 있다. 적외선 검출기 냉각용 즉저온냉동기는 다양한 열/진동/충격/전자파 등의 운용환경조건에서 검출기를 액체질소 온도수준으로 냉각/유지할 수 있어야 하며, 안정적인 시스템의 운용을 위한 충분한 신뢰성이 확보되어야 한다. 본 고에서는 민군 겸용기술사업을 통해 국내에서 개발된 열상장비 냉각용 일체형 스터링냉동기의 기술적 특징 및 환경/신뢰성 시험 결과를 소개하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.56 no.7
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• pp.51-54
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• 2016

이 글에서는 티타늄 합금의 절삭가공 시 공구수명을 향상시키기 위해 적용하는 액체질소를 사용한 극저온가공에서, 공구의 냉각 균일성을 향상시키기 위한 방법으로 극저온간접냉각(Indirect cryogenic cooling) 방식을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.141.1-141.1
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• 2014

오일 증기의 제트를 분사하여 잔류가스를 배기하는 오일확산펌프는, 구조가 간단하여 고장이 적고 저렴하며 소음 및 전기노이즈가 적게 발생하는 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 오일의 증기압에 의해 그 도달압력이 10-9 Torr 이상으로 제한되어, 액체질소로 냉각되는 배플형태의 저온 트랩을 사용하지 않는 한 10-10 Torr영역의 초고진공 배기용으로는 사용하지 못하는 것으로 알려져 있다. 유회전펌프로 뒷받침 배기(foreline pumping)하는 700l/s의 배기속도를 가진 오일확산펌프에 300 liter/sec의 컨덕턴스를 가진 액체질소 트랩을 부착하여 메탈 실링을 사용하는 초고진공 챔버를 배기하였다. 액체질소트랩에 액체질소를 투입하면 $1{\times}10-8Pa$이하의 초고진공이 얻어졌으나, 액체질소가 증발하여 트랩의 온도가 상온으로 상승하면 압력도 $1{\times}10-7Pa$ 이상으로 상승하였다. 50 liter/sec의 배기속도를 가진 터보분자펌프로 오일확산펌프를 뒷받침 배기하면 액체질소를 투입하지 않은 상태에서 $5{\times}10-9Pa$이하의 초고진공이 얻어졌으며, 액체질소를 투입하여도 압력은 거의 변화하지 않았다. 잔류가스분석장치로 얻은 잔류가스 성분 스펙트럼은 수소가 잔류가스의 대부분을 차지하는 것을 보여주었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.4 no.2
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• pp.114-122
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• 1991

본 논문에서는 최근의 고온초전도체 재료의 개발에 주목하여 액체 질소의 절연파괴특성에 전극이 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 액체 질소의 극성효ㅗ가는 액체 헤리움과는 달리 전극간 거리에 따라 다르며 단 간격에서의 파괴정압은 평등전계가 가장 높고, 정침, 부침의 순서이며 장 간격에서는 역전한다. 그리고 conditioning효과, 불순물효과, 피복효과, 압력의존성 등의 실험으로 부터 액체 질소의 파괴기구는 정침에서는 정 스트리머, 부침에서는 기포파괴의 가능성이 높은 것으로 생각된다. 또한 극저온 절연 설계에서는 전극을 절연물로 피복하고 고순도 액체 질소보다는 불순물이 혼입된 액체 질소, 즉 상용 액체 질소를 냉각 및 절연재료로 사용하면 유리하다.