• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.508-512
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• 2017

본 연구에서는, 고연소속도 고체 추진제 개발을 위하여 금속연료인 Al 과 Zr이 도입된 HTPB/AP계 추진제의 연소특성에 대한 연구를 수행하였다. 고체 추진제의 연소특성은 연소속도와 압력지수로서 평가하였으며 연소속도 증진을 위한 연소촉매제로서 Butacene을 적용하여 추진제를 제조하였다. Al과 Zr이 도입된 추진제가 성능 및 연소 특성이 향상되었음을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.95-103
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• 1999

혼합형 고체추진제의 저압하에서의 연소특성을 연소속도측정, 점화 및 정상 연소현상 관찰, 그리고, 소화표면의 구조 관찰의 측면에서 연구하였다. 이를 위하여 OVSB 장치를 제작하였으며, 저압 연소속도 측정기법을 정립하여 혼합형 고체추진제의 저압 연소속도를 측정하였고, OVSB의 연소실에 장착된 창을 통하여 추진제의 점화 및 연소현상을 비디오 카메라를 사용하여 초당 30 장의 속도로 촬영하여 분석하였다. 또한, 급속감압법을 이용하여 얻은 추진제의 소화표면의 구조를 주사전자현미경으로 분석하였다. 시험 대상 추진제들은 대기압 이하(2.0∼15psia)의 저압하에서 압력 지수가 0.6∼0.88로 높은 압력의존성을 보였으며, 추진제에 포함된 금속입자(Al) 함량이 연소속도와 압력 지수에 크게 영향을 주는 것으로 나타났다. 금속함량이 클수록 연소속도가 빨랐으며, 압력 지수는 작았다. 시험대상 추진제들은 2.0psia 부근에서 자체 소화되는 특성을 보였다. 그리고, 연소표면에서의 AP 입자의 분해속도가 바인더의 분해속도 보다 느렸으며, 낮은 압력으로 인해 바인더가 쉽게 기체상태로 승화하는 것으로 판단되었다. Al이 다량 함유된(17.5%) 추진제가 점화성이 우수하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.21-27
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• 2017

본 논문에서는 HTPB/AP/Al계 추진제의 성능 개선을 위한 연소속도와 압력지수를 제어하기 위하여 연소특성에 관한 AP입자 사이즈 비율과 연소촉매로 사용된 Butacene 함량의 영향을 조사하였다. 23%의 $28{\mu}m$ Al과 3%의 Butacene을 포함하는 추진제 조성에서 연소속도와 압력지수는 $9{\mu}m$ AP 입자의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 그리고 Butacene을 함유하는 추진제는 비교적 낮은 압력지수 특성을 보임으로써 Butacene의 함량이 증가함에 따라 연소속도도 증가하였다. 그러나 Butacene의 함량에 의한 압력지수의 변화는 크게 나타나지 않았다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.12-18
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• 2021

본 연구에서는 추력 제어용 추진제 조성 개발을 위해 고 압력지수 추진제를 만들고자 하였다. 프리폴리머로 PCP를 사용하며 니트라민 계열의 산화제인 HMX와 HNIW 기반 추진제를 제조하여 각각의 연소특성을 비교하였다. HMX에 비해 HNIW가 추진제의 연소속도, 비추력 그리고 화염온도에 큰 영향을 준다는 것을 알았다. 또한, AP를 조 산화제로 사용할 경우, 추진제의 연소속도, 비추력 및 화염온도는 미세 AP 함량, 총 고체 함량 그리고 가소제 양이 증가할수록 병행 상승하였으나, 압력지수는 오히려 낮게 나타났다. 그리고, 여러 압력 구간에서 온도에 따른 연소특성 변화를 알아보기 위해 150 psia부터 2,500 psia사이 구간에 대해 PCP/Nitramine/AP 추진제의 연소속도에 대한 온도 민감도를 측정하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.60-66
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• 2006

초고압(10000-20000 psia)에서 연소하는 추진제의 연소속도 특성을 연구하였다. closed bomb의 시편 시험을 통하여 약 4000 psia를 분기점으로 연소속도가 급격히 증가되며, 압력지수는 0.4에서 약 0.8로 2배 이상 증가된다. 실제 모터의 연소시험에서 압력 상승률이 일반 압력(2000 psia)에서 작동하는 모터보다 300배 이상이 되며, 연소속도는 압력 상승률에 매우 민감하며 5-50배의 연소속도 증가를 나타낸다. 본 연구에서 제시된 압력 상승률을 감안한 연소속도 모델의 결과는 초고압에서 작동하는 실제의 다양한 조건에서 실시된 시험 데이터와 일치하는 결과를 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.18-25
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• 2017

무노즐 부스터에 사용하는 추진제의 연소특성에 관한 연구를 수행하였다. 밀도비추력을 향상키기기 위하여 고체 추진제의 조성에 Al와 Zr의 금속연료들이 도입되었으며 무노즐 부스터를 설계하기 위하여 낮은 압력지수 및 고 연소속도가 추진제의 주요 연소특성으로 연구되었다. Zr을 함유하는 추진제는 Al을 함유하는 추진제보다 높은 연소속도를 보였으며, $13{\mu}m$ Zr을 함유하는 추진제는 연소속도는 35 mm/s (at 1000 psi)와 압력지수 0.3282를 보였다. 이러한 결과로부터, 무노즐 부스터에서 Al와 Zr을 함유하는 추진제를 사용하는 이점을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
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• pp.85-92
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• 1995

HTPB/AP/Al이 기본 조성인 ADP 302 혼합형 추진제를 대상으로 4종의 금속선(Ag, Cu, Al, Ni-Cr)을 삽입하여 금속선 직경(0.1mm~0.8mm)별로 압력에 따른 금속선과 인접한 추진제의 연소 속도($r_w)를 측정하여 금속선 삽입 추진제의 연소 속도 증가비($r_w$/$r_sb$)와 압력 지수( n )의 변화를 고찰한 결과 금속선 종류에 따른 연소 속도 증가비($r_w$/$r_sb$)는 Ag> Cu>Al>Ni-Cr선을 삽입한 추진제의 순으로 나타났고 금속선의 열확 산 계수의 크기순과 일치하였다. Buckingham $\pi$ 이론을 적용한 무차원 해석으로부터 실험식을 구하여, 이 실험식에 의해 계산된 ($r_w)와 실험으로부터 얻어진 ($r_w)를 서로 비교하여 본 결과 잘 부합됨을 알 수 있었다. 또한 금속선 수에 따른 추진제 그레인의 연소 면적을 해석적으로 계산하여,($r_w$/$r_sb$)가 2, 3, 4, 5 배로 증가함에 따른 시간에 따른 연소 면적 증가비의 변화를 금속선 수에 따라서 비교하여 본 결과 정상 상태에서의 그레인의 연소 면적의 증가비($A_b$/$A_0$)는 금속선에 인접한 추진제의 연소 속도 증가비($r_w$/$r_sb$)와 일치했으며, 정상 상태의 연소 면적 증가비는 삽입된 금속선의 수와는 무관하며 정상 상태에 도달하는 시간에만 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.1-6
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• 2008

본 연구에서는 내부용적이 200 cc와 700 cc인 closed bomb을 이용하여 30,000 psi까지 HTPB/AP 추진제의 연소 특성을 고찰하였다. 장전 밀도에 따라 closed bomb법에 의해 측정한 결과 연소속도는 $1,000{\sim}5,000$ psi 범위에서 strand burner법에 의해 측정한 추진제의 연소속도와 잘 일치하였으며, 측정 압력이 6,000 psi 부근에서 압력 지수가 급격히 증가하는 현상을 보였다. Closed bomb의 내부용적이 각각 200 cc와 700 cc일 때 측정된 연소속도는 내부용적의 크기에 상관없이 잘 일치하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.22-31
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• 2018

본 연구에서는 연소실 경계조건 변화에 따른 핀틀 노즐의 동특성을 파악하기 위해 수치해석을 수행하였다. 핀틀의 움직임을 모사하기 위해 노즐과 핀틀의 영역을 분리하여 격자를 생성하고 중첩격자기법을 사용하였다. 연소실의 경계조건은 일정질량유량과 추진제 연소속도 조건을 적용하여 결과를 비교하였다. 일정질량유량조건은 입구에 유입되는 질량유량을 정량적으로 변화시켜 연소실의 압력과 추력 특성을 파악하였다. 추진제 연소속도 조건은 연소실 압력에 의한 연소속도 식을 고려하였다. 추진제 연소속도 조건은 일정질량유량조건과는 다른 비선형적 유량변화를 나타내며, 작은 유량으로도 큰 연소실 압력변화를 가져온다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.32-41
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• 1999

Natural gas is an attractive fuel in view of environment benefits due to its flow carbon-to-hydrogen ratio. However, its compositions and properties are varied depending upon production regional groups. Therefore, study on the combustion characteristics of natural gas engines with a variety of compositions has been demanded for the efficient application of gas engines. This study aims to investigate the effects of gas composition on engine combustion characteristics. It was found that , by controlling an engine with fixed fuel nozzle area, power and heat release were subject to Wobbe Index. And at fixed excess air ratios, power and heat release were subject to low heating value of unit mixture . In addition, in case of constant nozzle area, combustion duration was found to be inversely proportional to CP(Combustion Potential), and the condition of fixed excess air ratios showed no change in combustion duration, regardless of CP.