• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.331-341
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• 2012

A modified Ignition and Growth(I&G) model which is necessary to simulate the combustion phenomena of energetic materials and an analytical model determining the unknown parameters of the reaction rate equation are proposed. The modified I&G model sustains important physical implications with overcoming some problems of previous rate equations. This rate model consist of Ignition term which represent the formation of the hotspot due to void collapse and Growth term which means the shock to detonation transition phenomena. Also, the theoretical model is used to investigate the combustion characteristics of certain energetic materials before running Hydrocode by pre-determination of unknown parameter, b, G, x, I. The analytical model provides efficient and highly accurate results rather than previous method which simulated the unconfined-rate-stick via the numerical means.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.4
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• pp.365-373
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• 2010

A chemical reactor model (CRM) was developed for a jet stirred reactor (JSR) to predict the emission of exhaust such as NOx. In this study, a two-PSR model was chosen as the chemical reactor model for the JSR. The predictions of NO formation in lean premixed methane-air combustion in the JSR were carried out by using CHEMKIN and GRI 3.0 methane-air combustion mechanism which include the four NO formation mechanisms. The calculated results were compared with Rutar's experimental data for the validation of the model. The effects of important parameters on NO formation and the contributions of the four NO pathways were investigated. In the flame region, the major pathway is the prompt mechanism, and in the post flame region, the major pathway is the Zelodovich mechanism. Under the lean premixed condition, the N2O mechanism is the important pathway in both flame and postflame regions.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.110.2-110.2
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• 2010

현재 상용가능한 연소전 $CO_2$ 포집 기술은 습식 스크러빙 방식으로 고온의 합성가스를 상온 수준으로 온도를 낮춘 후 $CO_2$를 포집해야 하고 포집된 $CO_2$의 압력이 낮아 재압축하여 저장소로 보내야 함에 따라 큰 폭의 열효율 손실이 불가피하다. 고온 고압에서 이산화탄소를 포집할수 있는 고체 흡수제를 이용할 경우 이산화탄소 포집 치 저장 추가에 따른 시스템 효율 저하를 최소화할 수 있다. 고체 $CO_2$ 흡수제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $CO_2$를 흡수하고 재생탑에서는 고온의 수증기와 접촉하여 흡수된 $CO_2$를 다시 배출함으로써 재생된다. 따라서 건식 재생 $CO_2$ 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 $CO_2$ 흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 유동층 공정에 적합한 물성을 가진 연소전 $CO_2$ 포집용 고체 흡수제를 분무건조법으로 제조하였으며, 모사 합성가스를 이용하여 열중량분석기와 기포유동층반응기를 이용하여 $200^{\circ}C$ 흡수, $400^{\circ}C$ 재생, 압력 20 bar 조건으로 반응성을 측정하였다. 개발된 고체 $CO_2$ 흡수제는 열중량분석기에서는 반응 후 10-13 wt%의 무게증가를 나타내었고 기포유동층반응기에서는 8-10 wt%의 $CO_2$ 흡수능을 보여주었다. 특히 수증기의 함량이 10% 이상에서 높은 흡수능을 나타내어 수증기가 반응에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.2
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• pp.203-209
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• 1999

LaAlO3d single phase used as the butter layer on Si wafer for YBa2Cu3O7-$\delta$ superconductor application were prepared by solid state reaction method and by self-sustaining combustion process. The microstructure and crystallity of synthesiszed LaAlO3 powder studied using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffractometer(XRD), specific surface area and sintering characteristics fo powder were investigated by Brunauer-Emmett-Teller (BET) method and dilatometer respectively. In solid state reaction method, it is difficult to obtain LaAlO3 single phase up to 150$0^{\circ}C$ period. However, in self-sustaining combustion process, it is to easy to do it only $650^{\circ}C$. Based on the results of analysis of dilatometer it is easier to obtain high sintering density (98.87%) in self-sustaining combustion process than in the solid state reaction method. This reason is that the average particle size prepared by self-sustaining combustion process is nano crystal size and has high specific surface are value(56.54 $m^2$/g) compared with that by solid state reaction method. Also, LaAlO3 layer on the Si wafer has been achieved by screen printing and sintering method. Even though the sintering temperature is 130$0^{\circ}C$, the phenomena of silicon out diffusion in LaAlO3/Si interphase are not observed.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.1 no.2
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• pp.74-83
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• 1997

The definition of burning admittance and conventional n-$\tau$ stability rating technique are combined to investigate the high frequency combustion instabilities inside the cylindrical combustion chamber. Perturbed flow variables are written as the sum of fluctuating and time-averaged mean quantities on the assumption that the terms of the order higher than unity are sufficiently small, hence linearized governing equations could be formulated. Chamber admittances up and downstream of the flame front calculated with appropriate boundary conditions result in the burning admittance and corresponding n-$\tau$ neutral stability curve. Configurational and operational design factors are tested to detect the unstable wave-induced LOX-RP1 combustion instabilities. Operational design factors, e.g. pressure or O/F ratio, appear less influential to drive high frequency instability while the location of the flame front and configurational factors enhance or deteriorate the stabilities strongly. Conclusively, LOX-RP1 combustion inside the cylindrical combustion chamber is apt to be unstable against long residence time and shortened chamber length.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.1 no.1
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• pp.64-72
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• 1997

An analytical study has been performed to investigate the unsteady ignition characteristics of pulse combustion. In many combustion applications, strain rate of the flow can significantly affect the combustion features; ignition, extinction, and reignition. In the pulse combustion, two jets (hot combustion gases and fresh mixtures) coming from the opposite side of the combustor will collide in the combustor forming a stagnation region where the chemical reaction is suppressed by the strain rate until this becomes below the critical value. In this research, the method of large activation energy asymptotic is adopted with one step irreversible kinetics to examine the ignition response to the periodic variation of the strain rate of flow. The results show the variation of the maximum value of strain rate can determine whether the ignition or extinction occur.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.6
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• pp.15-25
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• 2011

One dimensional combustion modeling of aluminum combustion behavior is proposed. Combustion model is assumed that region consists as follows ; preheat, reaction, post reaction region. Flame speed as a function of particle size, equivalence ratio for unitary particles and fraction ratio of micro to nano particle size for binary particles were investigated for lean burn condition at 1 atm. Results were compared with experimental data. For unitary particles, flame speed increase as particle size decreases, but opposite trend with equivalence ratio. For binary particles, flame speed increases proportionally as nano particle fraction increases. For flame structure, separated or overlapping flames are observed, depending on the fraction of nano sized particles.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.87-88
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• 2006

사용후 핵연료용 수송용기의 설계 안전평가에서는 이제까지 용기에 수납되는 연료는 미조사, 즉 신연료라 가정해서 보수적으로 임계안전설계를 수행하여 왔다. 이것은 연소에 따른 연료내의 핵연료 물질의 감손 및 생성의 의한 반응도의 변동을 계산 평가하는 것이나 또는 연소로 인해 생성되는 중성자 흡수 핵종의 조성 및 함유량 등을 정확히 계산 평가하는 것이 복잡해서 곤란했던 것으로 그 요인을 들 수 있다. 사용 후 핵연료를 신 연료로 가정하는 등의 불합리성을 해소하고, 안전성을 잃지 않고 사용 후 핵연료 운반용기 들의 경제성을 추구하는 기운이 높아지고, 관련 연구가 적극적으로 진척되게 되었다. 그 결과 연소에 따른 연료내의 핵연료 물질의 감손 생성과 핵분열 생성물 등에 의한 반응도의 저하, 즉 중성자 실효 증배율의 저하를 고려한 것을 사용 후 핵연료용 캐스크 설계 안전평가에 취할 수 있게 되었다. 연소도 크레디트를 채용함으로서 사용후 핵연료내의 핵연료물질량은 실제로 존재하는 양을 사용하는 것이 되므로 초기 농축도가 높은 고연소도 연료에서 그 효과가 보다 크게 될 것이다. 이것은 연소도 크레디트 채용에 따라 연료 바스켓의 중성자흡수제 사용량 감소가 가능해져 사용 캐스크의 수를 줄일 수 있어 경제성 향상이 기대되고 아울러 그이 취급 횟수 및 수송횟수가 감소됨에 따라 안전성의 향상도 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.71-74
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• 2007

Large Eddy Simulation(LES) has been conducted to insight interaction effects of turbulent flow and chemical reaction of a lean-Premixed swirl combustor. The unsteady turbulent flame is carefully simulated so that the motion of flow and flame can be characterized in detail. Fuel lumps escaping from the primary combustion zone move downstream and consequently produce local hot spots conveying large vortical structures in the azimuthal direction. The correlation between pressure oscillation and unsteady heat release is examined by the spatial and temporal Rayleigh parameter.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.7-7
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• 2000

액체추진 로켓 분야에서 비연소 혼합시험(cold flow mixing test)은 로켓엔진의 성능을 예측하고 인젝터와 관련된 문제의 진단에 도움을 줄 수 있는 자료를 확보할 수 있는 수단이 된다. 비연소 혼합시험이 실제 연소시험을 대신할 수 있는 신뢰성 있는 자료를 제공할 수는 없지만, 인젝터의 최적형상을 설계하기 위해서 실시해야할 고 비용의 연소시험에 대한 횟수를 줄일 수 있는 보조시험으로서의 역할을 할 수 있다. 혼합시험 성능이 우수한 인젝터가 수력학적인 혼합성능을 능가하는 연소반응에 의해서 실제 연소시험에서는 성능이 저하되는 경우도 있을 수 있으나 대부분의 경우에는 비연소 혼합시험에서 좋은 성능을 나타내는 인젝터는 실제 연소시험에서도 좋은 성능을 나타낸다. 일반적으로 비연소시험과 연소시험 사이의 상관 관계를 정확히 정립하기 위해서는 많은 상관 관계 변수의 적용 및 충분한 혼합시험 자료가 요구된다.