• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.52-60
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• 2010

이중와류 동축형 분사기가 사용된 추력 30톤급 액체로켓엔진 연소기의 연소안정성시험을 강제교란방법을 이용하여 국내 지상연소시험설비에서 수행하였다. 시험에는 분사기 리세스 수, 배플 길이, 막냉각 및 연소실 직경과 같은 설계 요소가 변경된 연소기가 사용되었으며 시험결과는 이 변수들이 액체로켓엔진 연소기의 고주파 연소안정성과 깊은 관계가 있음을 보여주었다. 강제교란에 의한 액체로켓엔진 연소기의 연소안정성 분석에 있어서 감쇠시간 대신 진동 감분을 사용한 결과로부터 감쇠인자의 증가는 액체로켓엔진 연소기의 고주파 연소안정성 향상에 영향을 미침을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.6-12
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• 2017

본 논문은 75톤급 개방형(Open-cycle) 액체로켓엔진(Liquid Propellant Rocket Engine, LPRE)의 수학적 모델링 및 정상상태(Steady state)에서의 시뮬레이션을 수행한 내용을 다룬다. 액체로켓엔진의 각 구성품들은 열역학 및 동역학적 특성을 이용하여 크게 7개로 분류할 수 있으나, 본 논문의 액체로켓엔진 시뮬레이션 모델을 간단화하기 위해 열전달 모델링을 생략하여 4개의 지배방정식(Govern equation)을 이용하였다. 정상상태에서의 실험 데이터와 시뮬레이션 데이터의 오차율을 통해 모델링을 확인하였으며 공칭 작동점에서의 선형화 모델을 이용하여 안정성을 판단하였다. 또한, 시뮬레이션 모델링을 검증하기 위해 실험 데이터의 과도응답을 비교하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.73-82
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• 2015

본 연구에서는 소형 액체로켓엔진을 사용하여, 약 25 km(0.025 bar) 고도의 대기압 환경을 조성할 수 있는 초음속 디퓨저와 이젝터 조합의 고공시험 설비를 구축하였으며, 설비의 성능 검증 차원에서 소형 액체로켓엔진 고공환경 모사시험을 수행하였다. 시험 설비는 고공환경 모사장치와 추진제 공급설비 그리고 냉각수 공급설비로 구성된다. 본 고공시험 설비로 약 27 km(0.021 bar) 고도에 해당하는 대기 압력을 성공적으로 구현하였으며, 이때 소형 액체로켓엔진에서 발생하는 추력 성능을 확인하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.90-90
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• 2003

한국항공우주연구원은 액체추진기관 시스템을 이용한 3단형과학로켓(이하 KSR-III)을 국내 최초로 개발하여 비행시험을 수행하였다. 액체추진기관 로켓의 비행시험을 위해서는 이전의 고체 추진기관을 이용한 과학로켓 1, 2와는 달리 비행시험 조건에 부합하게 액체추진제 및 가압제 등을 공급하는 지상설비가 필요하다. 이에 한국항공우주연구원은 독자적으로 비행시험에 필요한 제반 설비를 갖춘 발사장을 구축하였다. KSR-III는 압축 헬륨가스(GHe)를 이용하여 연료(Jet A-1)와 산화제(LOx)를 가압하여 추력을 얻는 액체추진기관 시스템이다. 따라서 발사장에서의 지상공급설비는 유공압 설비와 발사시나리오에 따라 해당 부품을 제어하고 자료를 저장하는 제어/계측 설비 및 기타설비들로 구성되어 있다. 지상공급설비 중 유공압 설비는 LOx의 저장 및 기체 내 산화제 탱크의 충전을 위한 산화제 공급설비, Jet A-1의 저장 및 기체 내 연료 탱크의 충전을 위한 연료 공급 설비, 지상설비용 밸브구동 및 기체 내부 퍼지 등에 필요한 질소($N_2$)를 저장/공급하는 설비, 기체내부 밸브 구동 및 가압제로 사용되는 기체헬륨(He)을 저장/공급하는 설비들로 구성되어 있다. 이러한 구축된 공급설비는 기능시험, 연계시험 등의 각종 입증시험을 통해 그 성능을 검증한 후 단인증모델(SQTM)을 이용하여 발사 시나리오에 따른 추진제 공급능력을 입증한 후 KSR-III의 비행시험을 성공적으로 수행하였다. 수행된 연구결과는 향후 건설되어질 우주센터내의 발사장 기반설비 설계의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.781-783
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• 2011

액체로켓 발사를 위한 설비인 산화제 지상공급시스템은 발사체에서 요구하는 까다로운 요구조건을 충실히 수용할 수 있어야 한다. 발사체는 무게 감량 등을 위해 불필요한 단열재 등을 최대한 갖추지 않고 임무 요구조건 만족을 위해 탑재하는 액체산소량도 까다롭게 관리한다. 이러한 조건들은 최대한 지상 설비가 수용해주어야 하며 그 조건들을 만족시키기 위한 운용 프로세스를 설계해야 한다. 본 논문에서는 액체로켓 산화제 지상공급시스템의 운용 프로세스의 설계 및 검증시험 결과를 정리하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.120-126
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• 2005

액체산소(LOx)와 케로신(Kerosene)을 연료로 사용하는 액체로켓엔진 시험설비에서 지상연소시험을 수행할 경우에 발생하는 위험도를 감소시키는 방법을 연구하였다. 본 방법은 잠재적인 사고 발생확률을 낮추고 그에 따른 발생 가능한 손실을 낮추기 위해서 사고 발생 가능한 한계선에 대한 연구와 기술적 해결방법을 바탕으로 하고 있다. 시험설비에서 사고 상황을 야기 할 수 있는 위험한 상황에 관한 개략도와 추진제 유출 사고시 발전 양상 및 발전 프로세스에 대한 도표, 기술적인 해결방법, 위험성 감소 평가 방법을 제시함으로써 기존의 확률적인 통계 값을 바탕으로 하는 것과는 또 다른 방법으로써 위험도 감소를 위한 대안으로 사용하고자 한다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.93-97
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• 2010

액체산소/케로신을 사용하는 가스발생기 사이클 액체로켓엔진의 비추력 해석을 수행하였다. 본 해석 방법으로 재연한 300톤급 엔진의 시스템 성능은 문헌에 보고된 결과와 비교하여 비추력 0.1%, 최적 연소압 12%의 오차를 보였다. 오차의 주요 원인은 문헌에 공개되지 않은 서브시스템의 성능모델 차이와 가스발생기 생성물의 물성 모델 차이로 판단된다. 막냉각이 적용되는 30톤급 1단용 엔진의 경우, 연소압 68 bar에서 혼합비 2.2가 최적 비추력 조건인 것으로 평가되었으며 최적 조건은 주어진 성능 모델에 따라 달라질 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.46-51
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• 2012

본 연구에서는 액체로켓엔진 단계식 연소 사이클의 기본 설계 사양을 도출하기 위한 시스템 해석을 수행하였다. 액체산소를 산화제로 하고 액체수소와 RP-1을 각각 연료로 사용하는 엔진에 대해 사이클 해석을 적용하였다. 엔진의 성능지표인 비추력을 기준으로 하여 실제 개발되어있는 엔진과 1% 이내의 차이를 보였다. 사이클 해석을 위해 개발된 프로그램은 압력과 유량 균형, 터보펌프-터빈의 에너지 균형 조건을 만족하며 주어진 추력에 대한 연료 소모와 비추력 및 각 부품의 기본적인 사양을 도출할 수 있다. 추가적인 제한조건들의 조사가 이루어지면 통합 최적화 프로그램으로 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.68-76
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• 2022

한국형발사체(KSLV-II) 상단은 7톤급 액체로켓엔진을 사용하고, 케로신/액체산소를 추진제로 사용하는 터보펌프 공급방식의 개방형 가스발생기 사이클이다. 본 연구에서는 우선 7톤급 상단엔진의 설계 및 개발과정에 대한 간략한 개요를 제공하였다. 또한 상단엔진 개발과정에서 발생했던 문제점 중 몇 가지 사례에 대해 적용된 해법 및 결과들을 소개하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권11호
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• pp.803-811
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• 2019

물로켓은 가압된 기체와 액체(물)를 추진제로 이용하는 비화학식 로켓이다. 물로켓은 우주발사체로 사용되는 액체 추진제 로켓과 많은 공학적 공통점을 가지므로 로켓 공학 모델로써의 교구로 활용할 가치가 충분하다. 이를 위하여 본 논문에서는 물로켓의 발달사를 간략히 살펴보고 청소년용 물로켓, 상용 물로켓, 동호인들의 물로켓을 살펴봄으로써, 공학 교구로써 물로켓의 활용 가능성을 살펴보았다. 마지막으로 현행 물로켓 경연대회들의 한계를 살펴봄으로써, 물로켓에 대한 인식의 변화를 유도할 경연 방식의 개선방향을 제시한다.