• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.19-19
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• 1999

KSR 3단 AKM Motor Case를 개발하기 위해 추진기관 경량화에 가장 유리하고 비강도 및 비강성이 뛰어난 복합재 연소관을 고려하여 직경 300mm급의 축소형 모델을 선행 개발하였다. Netting 이론에 의해 연소관 두께를 결정하고 체적을 최소화 하기 위해 구형으로 연소관 형상을 설계하였다. 연소관을 제작하기 위한 맨드렐은 분리, 조립식으로 설계, 적용하였고 연소관 기밀 유지 및 추진기관 연소시 연소관을 보호하기 위한 삭마성 재료로 EPDM base의 고무 내열재 조성을 개발하였다. 고무 내열재는 맨드렐 위에 적층하고 Vacuum bagging 상태로 Autoclave에서 가황하여 적용하였다. 국내 최초로 Prepreg를 사용하는 Dry process로 고무 내열재가 적층된 맨드렐 위에 Winding하고, Vacuum bagging 상태에서 경화하여 연소관을 제작하였으며, 이 때 사용한 Carbor/Epoxy Perpreg 재료의 기계적 성질 및 열특성 시험을 병행하였다. 제작된 연소관은 수압 시험을 통하여 구조적 안정성을 입증하였고, NDT 검사를 통해 재료간 계면 상태를 분석하였다. 시험이 끝난 연소관은 향후 점화기 개발을 위하여 점화제 종류 및 약량을 변경하여 점화 시험을 수행하여 점화기 개발을 위한 기초 데이터를 확보하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.35-36
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• 1997

복합재는 강도가 높고 가볍기 때문에 최근 로켓의 연소관으로 널리 사용되고 있다. 그런데 이 복합재 로켓 연소관은 제조 후 대기 환경에 장기적으로 노출되어 있기 때문에 금속 연소관과는 달리 온도 또는 습도 등의 환경에 대한 영향을 고려해야 한다. 더구나 연소관은 내부에 추진제가 충전되어 있으므로 추진제의 기계적 특성이 습도에 민감함을 생각할 때 강도뿐만 아니라 습기의 투과도 또한 매우 중요한 고려 요소가 된다. 그러나 온/습도 변화에 따른 복합재 자체의 재료 특성 변화에 대한 연구는 많이 보고되었으나 습기의 투과 정도에 관한 연구는 자료가 미흡한 실정이다. 한편, 포화 함수율은 복합재에 따라서 차이가 있으나 T300/5208의 경우 문헌을 참조하면 20-$50^{\circ}C$에서 복합재 무게의 약 1.5% 정도이며 포화에 걸리는 시간은 약 100일 정도로 나타나 있다.본 연구에서는 수분이 복합재를 통하여 투과되는 정도를 고찰하기 위하여 $20^{\circ}C$,95%RH의 온/습도를 유지하는 수조를 제작하였고, 이 수조내에 보관한 복합재 연소관의 실린더 벽면으로 투과되는 습기를 측정하기 위하여 연소관 내에 습도 센서를 투입하여 상대습도를 직접 측정하였다. 복합재 연소관이 로켓에 사용될 때는 연소관 외부에 페인트로 피막 처리하고 연소관 내부에도 추진제와의 사이에 라이너가 접착되어 있어서 수분 침투 및 온도 등의 외부 환경조건에 견디기에 더 양호한 조건이나 본 연구에서는 복합재 자체의 특성을 고찰하기 위하여 섬유를 에폭시에 함침시켜 winding한 상태 그대로의 복합재 연소관 시료를 사용하였다. 습기의 투과는 내부에 라이너/인슐레이션이 피복되거나 또는 추진제가 충전된 경우 많은 감소효과를 보였다. 순수 복합재 연소관의 경우 수조에 넣고 평형에 도달한 후로부터 약 8개월의 습기 투과 상태를 볼대 벽면을 통하여 들어가는 water vapor flux는 $20^{\circ}C$,95%RH 에서 평균적으로 9.3163$\times$$10^{-8}$g/$m^2$sec로 나타났다. 이때 습기가 투과되는 연소관이 국지점을 평판으로 가정하고 Fick's law를 이용하여 구한 습기에 대한 복합재의 확산계수는 D=2.5$\times$$10^{-6}$$mm^2$sec였으며, 이는 다른 graphite/epixy 복합재의 확산계수와 유사한 값을 나타내고 있다. 또한 추진제가 충전된 연소관을 절단하여 밀폐한 후 95%RH 습도 조건에 보관함으로써 연소관 내부의 추진제 기계적 특성에 미치는 침투된 습기의 영향도 함께 고찰하였다. 추진제에 따라 차이는 있겠으나 추진제가 충전된 연소관은 순수 복합재 연소관에 비해 습기의 투과 정도가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.5
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• pp.488-496
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• 2003

To establish nondestructive test method for rocket motor assembly with rubber and aerospace composite materials, practicable quality control acoustic emission test method is presented. Structural analysis for motor assembly is performed by ABAQUS code and analysis output result is confirmed by strain gage and AE data. Various specimens were tested and analyzed using strain gage and acoustic emission data. The hit rate of acoustic emission was closely related with case/rubber debonding. This report also describes practicable acoustic emission nondestructive method for evaluating motor case assembly quality assurance in the industrial field.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.19 no.5
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• pp.78-83
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• 2015

In the composite case, the first ply failure is considered total failure of the case. When the case is constructed by filament winding over a metal liner, the first ply failure does not necessarily mean total failure of the case. In this study, we compared the results through finite element analysis and burst test to predict the burst pressure of the hybrid case (filament-wound composite case with metal liner). Through it predicts the burst pressure of the hybrid case, we can determine the thickness of the metal liner and composite.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1994.04a
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• pp.16-22
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• 1994

2.75인치 MK4/40 및 MK66 추진기관용 연소관의 국산화 개발을 목적으로 가공 열처리와 유동성형 공정을 조합한 열가공 유동성형 공정을 적용하여 치수제어시험을 하고 개발품과 수입 연소관을 비교하여 물성 및 구조시험을 실시하여 그 결과를 비교 분석하였다. 개발된 연소관은 수입연소관에 비하여 제작공정이 단축되었고, 열가공 유동성형 공정보다 치수제어에 유리하며, 내경 및 두께 규격을 만족하였다. 또한 물성 및 구조시험 결과 수입 연소관에 비하여 우수한 성질을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.163-178
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• 1997

현재 각종 미사일의 추진기관용 연소관을 제작하는데 광범위하게 이용되고 있는 유동성 형공정에 대하여 강소성 구성방정식을 이용 유한요소해석을 수행하였다. 종전의 단일 롤러에 의한 해석과는 달리 3개의 롤러에 의한 연소관의 점진 소성변형을 고려하였으며. 이에 따른 각 룰러의 연소관에 대한 소성변형, 응력분포가 관찰, 분석되었다. 해석 결과 예비성형체의 두께에 따라 소성변형 형태와 그에 따르는 응력분포에 많은 차이가 나는 것으로 밝혀졌다. 또 이상적인 유동성형 공정조건하에서 반경 방향으로의 연소관의 유효 소성변형도는 거의 균일하게 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.23-23
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• 2000

고체 추진기관의 연소관은 높은 열과 압력 상태에서 작동하며, 따라서 연소관이 임무 수행중 구조적 건전성을 유지할 수 있는가를 실험적, 해석적 방법 등을 통하여 확인할 필요가 있다. 일반적으로 이론적 해석을 통해 엄밀해를 얻거나 수치 해석적 방법을 사용하여 근사적 해를 구하고, 실험결과와 비교함으로써 연소관의 구조적 건전성을 평가한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.2 no.3
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• pp.107-115
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• 1998

This paper deals with the study on injection with EPDM(Ethylene propylene dien ter polymer) the gap which narrow, long, and tubular between an ablative composite tube and a steel motor case. Small size motor assembly was designed and manufactured for man-portable air defense propulsion system. Motor assembly is consisted with steel tube, ablative composite tube and insulation rubber. Ablative composite tube was made of carbon/phenolic prepreg by rolling process and insulation rubber was made of EPDM by TPM(Trans-power molding) process. To select the insulation rubber material, we tested ablative insulation property and degradation property at first and we tested fluidity, adhesive property and hardness of EPDM rubber. Finally we designed TPM process to manufacture motor case assembly and the motor case assembly was examined by non-destructive test(X-ray).

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.5
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• pp.343-352
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• 2006

In the present paper, the nondestructive test method was suggest to establish the bonding status of a motor case assembly composed of a steel motor case, adiabatic rubber layer and an ablative composite tube with strain data, AE(acoustic emission) signals and UT(ultrasonic test) data. And, finite element analysis was conducted to verify quantitatively the bonding status of motor case assembly under inner pressure loading. The bonding status could be judged whether the bonding status is perfect or contact condition by the data correlation study with AE signals and strain data measured from air pressure test. And, to classify the bonding status of motor case and rubber layer among bonding layers, UT method was also applied. From this study, the bonding status could be classified and detected into fourth types for all bonding layers as follows: (1) initial un-bonding, (2) perfect do-bonding during an air pressure test, (3) partially de-bonding during an air pressure test, and (4) perfect bonding.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.22-22
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• 2000

본 연구에서는 초음파 탐촉자의 접촉방식을 다양화하여 Immersion법/Bubbler법/Squirtor법으로 복합재 연소관을 탐상하는 방법에 대하여 연구하였으며, 이를 위하여 FRP의 delamination, FRP-EPDM간의 미접착을 모사한 복합재 연소관 모의결함시편을 제작하여 시험하였다. Immersion법에서는 일반적으로 사용되는 방법을 적용하였으며 Bubbler 및 Squirter법에서는 자체적으로 설계 및 제작한 치구를 이용하여 시험하였다. 이들 각 방법에 대하여 복합재 연소관 모의결함 시편의 결함부위에 대한 초음파 신호를 A-scan으로 비교하고 또한 C-scan하여 결함의 검출 정도를 비교하였다. 그리고 시험 자료를 바탕으로 데이터 값을 분석함으로써 복합재 연소관에서의 초음파 속도, 음향 임피던스, 반사율 및 투과율 등 복합재료의 초음파 특성을 산출하였으며 또한 건전신호와 결함신호에 대한 분류기준을 제시하였다.