• 한국추진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.76-81
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• 2016

부력을 이용한 연료공급밸브는 고속 비행체의 가압식 연료탱크 내 연료가 역 중력 상태에서 한 방향으로 이동하는 것을 쫓아 유로를 열어주어 지속적으로 흐르게 한다. 가혹한 시험조건과 고비용 등의 문제로 이 연료공급밸브를 실제 고속으로 시험하는 것은 쉽지 않은 일이다. 따라서 본 연구는 고속 시험 전에 저속항공기에 탑재해 기본적인 회전기동 및 역중력 시험(Negative-g test)을 수행한 내용을 포함하고 있다. 시험 결과를 바탕으로 각 기동에서 밸브의 작동 특성을 파악하고 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.38-43
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• 2006

본 논문에서는 항공우주 부품 기술 개발 사업 중 연료 이송용 제트펌프 개발의 일환으로 제트펌프의 기본 설계 및 해석을 수행하였다. 제트펌프는 항공기 연료탱크 내에 위치하여 격막 간 또는 라인 간 연료 이송을 위하여 설치되는 연료 계통 이송 기능을 위해서 소요되는 핵심 부품이다. 제트펌프의 기본 설계를 위해 SIMULINK를 이용하여 계산식들을 모델링하였고 이를 바탕으로 제트펌프의 기본 설계 및 유동장 해석을 수행하였고 해석 결과 1차 노즐 출구에서 유체의 압력은 감소하면서 속도는 증가하고 유체가 디퓨져로 빠져나가면서 유체의 압력은 증가하고 속도는 감소하는 경향을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.323-328
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• 2007

소형 인공위성의 전형적인 추진 시스템인 냉가스 추진 시스템에 액화 연료를 직접 적용하여 성능을 분석하였다. 고려하는 액화 연료 냉가스 추진 시스템과 일반적으로 사용되는 질소 추진 시스템의 성능을 비교하였다. 질소 추진 시스템과 동일한 질량 조건, 동일한 부피 조건, 동일한 총 임펄스 조건에서 각각 액화 연료를 사용한 냉가스 시스템의 성능과 필요한 연료 탱크의 부피, 필요한 추진 시스템의 질량을 산출하였다. 액화 연료를 사용한 냉가스 추진 시스템은 일반적인 질소 추진제를 사용한 시스템보다 성능, 부피 및 질량 등에서 많은 이점을 가지며 냉가스 추진 시스템에 직접적으로 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.605-612
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• 2021

지구온난화로 인한 이상기후로 전 세계적 피해가 커지고 있는 가운데, 내연기관의 온실가스 배출을 줄이기 위하여, 친환경자동차 도입이 가속화되고 있다. 이에 각국에서는 수소연료자동차의 안전성 확보를 위해 터널이나 지하주차장과 같은 반밀폐공간에서 수소 연료 폭발에 대비한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 반밀폐공간이라 할 수 있는 지하주차장을 대상으로 수소탱크의 폭발을 등가 TNT 모델을 적용하여 폭발압력을 예측하고 이 값을 폭발압력에 따른 피해범위 및 영향을 분석하였다. 등가 TNT 모델을 적용한 수소탱크 폭발압력 예측 결과 수소용량이 52 Liter인 경우를 기준으로 75 Liter, 156 Liter인 경우 1.5 m 높이에서 각각 약 1.12배, 2.30배 높은 것으로 나타났다. 예측된 최대폭발압력을 충격량으로 환산하여 인체 및 건물에 미치는 영향을 검토한 결과 모든 예측값이 폐 손상 또는 심각한 부분 파괴가 발생할 것으로 예측 되었으며, 예측된 피해정도는 폭발에 따른 충격량만으로 환산 적용한 것이며, 폭발에 따른 부가적인 피해를 고려한다면 실제 피해는 더욱 증가되어 이에 대한 안전 및 방재의 대책이 강구되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.447-455
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• 2019

극한지에서 LNG 저장구조물을 건설할 때 현장 타설 방식으로 제작 및 시공되는 경우, 열악한 작업 환경 및 조건으로 의해 공사금액 및 공사기간이 증가되는 문제점이 발생할 수 있어 모듈형 에너지 저장탱크에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 LNG 연료 저장탱크의 경량화를 위해 SCP 모듈의 사용을 대안으로 제시하고자 하였다. 이에 SCP 모듈을 두께별로 제작하고 그에 따른 휨성능을 평가함으로써 SCP 구조의 LNG 연료 저장탱크에 대한 현장적용 가능성을 평가하고자 하였다. 실험 결과 두께 100mm 실험체는 설계상 극한하중인 413 kN까지는 선형을 유지하면서 증가하다가 기울기가 급격하게 변하면서 파괴되었다. 두께 200mm 실험체 또한 설계상 극한하중인 약 822 kN까지 선형을 유지하다가 파괴양상을 보였다. 두 조건 모두 SCP의 휨 시험에서 INCA guidance의 기준대로 철판이 항복에 도달할 때까지 선형 거동을 나타내었다가 극한하중이후에는 급격한 철판 항복을 동반하는 거동을 하였다. 또한, 목표로 제시한 설계 휨강도를 만족하여 SCP 모듈을 활용하여 LNG 저장탱크 외조구조물에 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 추후 압축, 전단 시험 등을 추가로 진행하여 SCP의 구조성능에 대한 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.494-500
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• 2007

The comfort and quietness of vehicle has been improved greatly due to the development of technology in automobile industry. It is driven by reduction on the level of vibration and noise in powertrain system. However, the hidden problems in automobile parts become noticeable since the vehicle has been better in overall performance. One of them is related to the fuel pump system. Therefore, this study is focused on investigating the characteristics of fuel pump and fuel tank first, and then comparing the data before and after installation of fuel pump system in a testing vehicle. Additionally, the measured data will be analyzed to identify the problems and find a solution to improve the level of noise and vibration in fuel pump system.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.77-77
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• 2002

초소형 공중발사체 설계 시 하이브리드 모터의 적용가능성에 대한 연구를 실시하였다. HTPB/LOX를 추진제로 하여 마차바퀴형 연료 그레인, 산화제 탱크 가압방식을 사용하였고, 성능특성을 계산하기 위하여 하이브리드 연료의 연소율이 일정하다고 가정 하였다. 본 연구에 사용된 임무는 중량 3.5kg의 나노위성을 근지점 고도 200km, 원지점 고도 1,500km의 타원궤도로 진입시키는 것을 목적으로 하는 로켓의 1단 부분에 관한 것으로 1단의 발사속도는 M=1.3, 발사고도는 12km, 연소종료 고도는 40km이다. 1단에 대한 페이로드 중량은 127.5kg이고, 속도증가분($\Delta$V)은 3,330m/s이다. 모선은 F-4E를 사용하였고 모선의 특성상 발사체의 총 중량이 1,000kg이하로 제한되고 길이와 직경이 5m${\times}$5m로 제한되나 1단에 대한 길이의 제한조건은 현재까지 명확히 정립되지 않은 상태이다. 설계과정에서의 변수는 연료 그레인 포트 개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력을 사용했고, 설계 제한조건은 추진제 중량, 평균 비추력, 평균 추력, 연소시간, 1단 길이, 직경, 연소시간이고, 이들의 범위는 모선의 특성과 초소형 공중발사체의 임무특성에 맞게 설정하였다.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.132-139
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• 2023

추진제 탱크의 경량화를 위해 비강도가 우수한 탄소섬유 강화 복합재를 이용하여 라이너 없이 복합재 추진제 탱크를 제작하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 MEOP 1.7 MPa의 내압을 지탱할 수 있는 직경 800 mm의 복합재 추진제 탱크 축소형 시제를 설계하였고, 보스 또한 동일한 복합소재로 제작하여 무게를 줄였다. 라이너 없이 탱크를 제작하기 위해 분리형 맨드릴을 이용하였고, 맨드릴의 무게도 줄이고 경화 과정에서 맨드릴의 팽창을 줄여 치수안정성을 도모하기 위해 복합재로 맨드릴을 제작하였다. 맨드릴 상에 탄소섬유 직물 소재를 핸드레이업 공정으로 적층한 후 오토클레이브 경화 과정을 거쳐 시제품을 제작하였다. 시제품 제작 후, 상온 보증압 시험과 헬륨 기밀 시험, 그리고 상온 반복 내압 시험과 파열 시험을 수행하여 내압 강도 및 기밀 성능 요건을 충분히 만족함을 확인하였고 파열압에 대한 안전여유가 충분함을 확인하였다. 본 연구 결과를 발사체 연료탱크 개발에 적용함으로써 발사체 전체 경량화에 기여할 수 있고, 향후 극저온 성능까지 검증한다면 극저온 산화제탱크 제작에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.890-897
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• 2021

최근 선박용 연료유에 대한 황 함유량 규제를 준수하기 위해 저유황유의 수요가 증가하고 있다. 그러나 저유황유를 공급하는 시기, 지역, 회사 별로 그 품질이 상이함에 따라 선내 연료유 저장탱크에서는 과도한 슬러지가 발생하는 등 혼합 안정성에 대한 문제가 제기되고 있다. 따라서 본 연구는 초음파의 캐비테이션 현상을 이용하여 저유황유의 품질 향상을 하고자 하였다. 선내 저장 탱크에서 이종의 연료유가 혼합되는 상황을 모사하기 위해 두 가지 종류의 저유황유(황 함유량 0.5 % 이하 MGO, MDO)를 혼합하여 시료유로 사용하였다. 원료유와 50 wt.% 씩 혼합한 시료유를 120분 동안 초음파 처리하였으며, 40분 주기로 채취된 샘플은 GC/MS 분석을 수행하여 초음파 조사 시간에 따른 시료유의 조성 변화를 분석하였다. 연구결과, 초음파의 캐비테이션 효과로 인하여 화학결합이 깨지면서 MGO 내 존재하는 고분자량 화합물의 감소와 저분자량의 화합물 증가가 관찰되었다. MDO와 혼합유의 경우, 초음파 조사 후 저분자 화합물에 대한 상대 존재비의 부분적 증가가 관찰되었지만 시간과 상대 존재비 사이의 상관관계는 관찰되지 않았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.918-922
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• 2015

선박으로부터 배출되는 오염원과 온실가스에 대한 국제적 규제가 점점 더 강화되어 감에 따라, 액화 천연 가스를 선박의 연료로 사용하는데 대한 관심이 높아져 가고 있다. 본 연구는 액화 천연 가스 연료 선박에서 사용되는 두 가지 방식의 연료 가스 공급 장치에 대하여 폭발 잠재 위험 분석을 수행하였다. 8500 TEU 급 컨테이너 선박을 목표 선박으로 선정하여, 액화 천연 가스 저장 탱크를 설계하였고 각 연료 공급 방식의 운전을 위한 압력 조건을 가정하였다. 누출공의 크기를 세 개의 범주로 분류하여, 각 누출공 크기 범주에 대한 누출 빈도를 산출하였고, 대표 누출공의 크기와 누출량을 추산하였다. 방출률의 증가와 누출 빈도는 역비례 관계를 보였으며, 펌프 방식 연료 공급 장치에서는 누출 빈도가 높게 나타났고, 가압 방식 연료 공급 장치에서는 방출률이 높게 나타났다. 전산 유체 역학 시뮬레이션을 통하여 폭발 잠재 위험 분석을 수행하고 각 연료 공급 장치에 대한 결과를 비교하였다.