• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.18 no.2
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• pp.175-181
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• 2016

In this paper, the liquid air was selected as the refrigerant in artificial ground freezing to be used for rapid ground freezing and to reduce the risk of suffocation and the applicability of liquid air was verified. In order to evaluate the stability of the liquid air, the oxygen concentration of mixtures with liquid nitrogen and liquid oxygen was experimentally examined to meet the oxygen concentration criteria in the Occupational Safety and Health Act. In addition, the effects of the mixture ratio of liquid nitrogen and liquid oxygen, pressure and flow rate change in the storage vessel on the oxygen concentration in the liquid air were investigated. As a result, the ratio of liquid nitrogen and liquid oxygen 8: 2 was shown to meet the oxygen concentration standards. Pressure and flow rate change in the storage vessel did not have significant effects on the oxygen concentration in the liquid air.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.7
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• pp.592-600
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• 2007

Nowadays, researches for replacing material systems for cryotanks by composites have been being performed for the purpose of lightweight launch vehicle. In this paper, a type 3 propellant tank, which is composed of the composite developed for cryogenic use and an aluminum liner, was fabricated and tested considering actual operating environment, that is, cryogenic temperature and pressure. For this aim, liquid nitrogen (LN2) was injected into the fabricated tank and in turn, gaseous nitrogen (GN2) was used for pressurization. During this test procedure, strains and temperatures on the tank surface were measured. The delamination between hoop layer and helical one, was detected during the experiment. Several attempts were followed to investigate the cause analytically and experimentally. Thermo-elastic analysis in consideration of the progressive failure was done to evaluate the failure index. Experimental approach through a LN2 immersion test of composite/aluminum ring specimens suitable for simulating the Type 3 tank structure.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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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.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.148.1-148.1
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• 2012

로켓 혹은 우주발사체의 주엔진에는 대부분 연료와 산화제를 연소시켜 나오는 에너지를 사용하는 화학로켓이 주종을 이루어 왔다. 이러한 로켓엔진에서 그동안 연료로는 수소계, 탄화수소계, 아민계 등 다양한 화학물질이 사용되어 왔으나, 산화제로는 강한 산화성을 나타내면서 밀도가 높은 몇몇 물질만이 제한적으로 사용되어져 왔으며, 최근에는 주로 액체산소(LOx)와 사산화질소(N2O4)가 사용되고 있다. 그러나 산화제 중 액체산소는 극저온이면서 상대적으로 밀도가 낮고, 사산화질소는 강한 독성을 지니고 있으며 액체로 존재하는 구간이 좁아 연구 목적의 소형발사체를 구현하는 것에는 많은 어려움이 있다. 이러한 이유로 최근 소형발사체 개발분야에서는 상온저장성이면서 친환경적인 과산화수소(H2O2)와 아산화질소(N2O)를 산화제로 활용하는 것에 대한 관심이 고조되고 있으나, 대형 추진기관을 개발하는 연구자들로부터는 액체산소를 사용할 때 보다 엔진 자체의 비추력이 상대적으로 낮다는 이유로 활용이 외면되어 온 것이 사실이다. 본 연구에서는 엔진 자체의 추진성능 보다는 사실상 발사체의 목적이라고 할 수 있는 추진단 속도증분을 성능의 지표로 삼아 평가하였으며, 결과를 통하여 과산화수소와 아산화질소의 높은 밀도가 엔진의 낮은 비추력을 충분히 보상할 수 있음을 보였다. 과산화수소와 아산화질소는 교육/연구용 소형발사체 구성에 충분히 활용가능한 산화제이며, 실제 발사에서 충분한 비행성능을 기대할 수 있는 물질로 평가할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1213-1214
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• 2006

본 논문에서는 5 kWh급 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)를 제작하고 시험운전을 통하여 회전 테스트를 수행하였다. 본 연구에서 사용된 초전도 베어링은 저널형 베어링으로써 액체 질소를 순환시켜 초전도체를 냉각시키고 휠을 부양시켜서 전동발전기를 통하여 회전시키게 된다. 액체 질소를 순환하였을 경우 초전도 베어링의 냉각특성을 고찰하였고, 전동 발전기를 이용하여 2000[rpm]까지의 회전 테스트가 수행 되었으며, 전동발전기의 동작 특성 및 회전시 휠의 궤적과 축진동 특성을 테스트 하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.1 no.3
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• pp.332-335
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• 1992

초고진공 시스템에 있어서 시스템을 대기압으로 바람을 넣은 후 정상상태로의 신 속한 원상회복을 위하여 건조질소 통풍(venting) 장치를 고안 제작하였다. 이 장치는 액체 질소 저장통, 증발기 및 여과기로 구성되어 있다. 이 장치에 의한 통풍효과와 다른 방법에 의한 통풍효과를 가스 방출률 측정을 통하여 정성적으로 비교 분석하였을 때, 본 장치가 가 장 낮은 가스 방출률과 가장 빠른 진공회복을 보여주었다.

• 기계와재료
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• v.24 no.1
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• pp.26-35
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• 2012

가스액화플랜트는 질소, 산소, 헬륨 등 고순도의 가스를 효율적으로 저장 및 운송을 위해 가스를 액체로 변환하는 플랜트로, 대표적인 플랜트로는 질소, 산소, 아르곤 등의 가스를 생산하는 공기분리플랜트, 헬륨액화플랜트, 수소액화플랜트, 천연가스액화플랜트 등이 있다. 질소, 산소, 수소 등의 가스는 산업의 전반적인 분야에서 널리 사용되고 있으며, 국내의 경우 철강, 반도체, 디스플레이제조산업 등 가스 다소비 분야의 비약적인 발전에 따라 급격하게 수요가 증가하고 있는 상황이다. 대용량의 가스액화플랜트는 원료로부터 불순물을 제거하고, 팽창 또는 열교환 과정을 통해 가스를 액체로 변환하는 극저온기술로 주로 구성되며, 이와 같은 과정은 압축기, 열교환기, 증류탑, 팽창터빈, 콜드박스 등의 구성요소에 의해 구현된다. 따라서 가스액화플랜트에서 효율적인 극저온의 생성 및 유지는 플랜트의 경제성 제고를 위해 핵심적인 요소이다.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.6 no.3_4
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• pp.101-111
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• 1973

To study the effect of freezing rate on the duality of frozen abalone(Haliotis gigantea, GMELIN) liquid nitrogen spray freezing, air blast freezing, semi-air blast freezing, and still air freezing were carried out. The rheological change, protein denaturation, and free water content of frozen and thawed abalone were examined at the period of 0, 1, 2, and 3 month during cold Storage at $-20^{\circ}C$. The results are summarized as follows : 1. The onset and duration of rigor mortis of fresh abalone was faster and shorter as compared to that of fishes. 2. There was no difference in compression value and shear value between freezing methods but they varied with a slight decrease in storage period. 3. Gradual decrease in extractibility of salt soluble protein was observed in all samples except those frozen with liquid nitrogen. 4. The free water of the foot muscle remained constant during the storage while that of the adductor muscle tended to increase. 5. A significant correlation was observed among the changes of panel texture and free water (P< 0.01), protein denaturation (P<0.05), and compression value (P<0.01).

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.3
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• pp.66-73
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• 2005

The pressurization system in a liquid rocket propulsion system provides a controlled gas pressure in the ullage space of the vehicle propellant tanks. It is advantage to employ a hot gas heat exchanger in the pressurization system to increase the specific volume of the pressurant and thereby reduce over-all system weight. A significant improvement in pressurization-system performance can be achieved, particularly in a cryogenic system, where the gas supply is stored inside the cryogenic propellant tank. In this study liquid nitrogen was used instead of liquid oxygen as a simulant. The temperature characteristic of cryogenic pressurant is very important to develop some components in pressurization system. Numerical modeling and test data were studied using SINDA/FLUINT Program and PTF(Propellant-feeding Test facility).

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.54-61
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• 2007

Propellant pressurization system in liquid rocket propulsion system plays a role supplying pressurant gas at a controlled pressure into the ullage space of propellant tanks. The most important design parameter for such propellant pressurization system is the temperature of pressurant gas fed from pressurant tank. Such pressurant is gaseous state, of which density is very sensitive to the temperature of pressurant. Generally for the propulsion system, which requires high thrust and is consisted of cryogenic propellant the pressurant is stored at high density and high pressure to reduce the weight of pressurant tanks, which are placed inside of cryogenic propellant tank. That is called cryogenic storage pressurization system. This study investigates the temperature variation of pressurant at the time when the pressurant is coming out of pressurant tank experimentally as well as numerically. Fluids used in this study are air and liquid oxygen as outer fluid and gaseous nitrogen and gaseous helium as pressurant respectively.