• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.21-27
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• 2019

연소가스에 의한 내압 조건에서 필라멘트 와인딩 공법으로 제작되는 복합재 연소관은 돔에서 구조적으로 취약해진다. 본 논문에서는 압력분포비(PDR) 변화에 따른 복합재 돔의 파열압력을 비교하기 위해 유한 요소 해석을 수행하였다. 돔 내/외면 응력, 금속 보스 체적을 산출함으로써, 정량적으로 복합재 연소관의 성능을 비교하였다. 그 결과, PDR 2.5-3.0에서 파손 모드의 임계점이 존재함을 확인하였다. PDR 2.5-3.5 설계는 연소관 파열압력의 변동 없이 금속 보스 무게 감량이 가능하며, 돔 형상 및 오프닝 크기에 대해 설계 기준값이 변경되므로 해석 및 시험을 통한 규명이 필요하다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.565-568
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• 2010

가스 발생기의 유량을 조절하기 위한 압력제어 법칙을 제안하였다. 고체 연료의 연소속도 모델과 가스발생기의 연소가스 보존방정식을 이용하여 내부 압력에 관한 동적 모델링을 하였고, 모델의 타당성을 검증하기 위하여 내탄도 해석 및 시험결과와 비교하였다. 비교 결과 모델은 연소압력을 매우 정확히 모의할 수 있는 모델임이 밝혀졌고, 같은 모델을 이용하여 고전 제어기법을 적용하여 제어 가능성과 문제점을 시뮬레이션을 통해 식별하였다. 고전 제어기가 보여준 시변 시스템에서의 성능저하를 극복하기 위하여 비선형 적응형 제어 기법을 제안하였으며, 수치 시뮬레이션 결과 우수한 추종 성능을 보였다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.72-77
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• 2010

필라멘트 와인딩으로 제작된 고체 모터 연소관의 구조강성저하 평가 및 파열특성을 확인하기 위한 수압시험을 수행하였다. 본 연소관의 파손 요구조건으로서 운용 중 최대 예상압력(MEOP)의 1.5배 이상의 압력에서 실린더 파손이 일어나야함을 제시하였다. 해석 결과 연소관의 내부압력이 2088psig 일 때 실린더층의 섬유가 끊어지는 것으로 나타났으며 수압시험을 수행하여 2200psig 수준에서 실린더 부위가 파손됨을 검증하였다. 또한 제작 후 1년 정도 경과 후에도 강성저하가 없음을 알 수 있었다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.87-94
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• 1998

폭발현상(explosion phenomena)이 항상 연소(combustion)를 수반하는 것도 아니고, 연소현상이 항상 폭발적으로 일어나는 것이 아님에도 불구하고 많은 사람들은 폭발과 연소 사이에 밀접한 관계가 있는 것으로 생각하고 있다. 일반적으로 폭발이라고 하면 우선 큰 소리와 건물이나 실내의 파괴를 연상한다. 폭발 시에 발생하는 큰소리, 이른바 폭발음은 공기 중을 전파하는 압력파(blast wave)에 의한 것이고 건물이나 실내 파괴는 그들의 내부압력 상승에 의한 것이다. 그러므로 폭발현상은 압력상승과 불가분하다고 생각해도 된다. (중략)

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.87-92
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• 2021

본 연구에서는 plunger 타입 유량조절장치를 적용한 가스발생기의 지상연소시험에서 발생한 현상에 대하여 해석적 접근을 수행하였고, 추후 가스발생기 설계에 요구되는 설계인자를 파악하였다. 토출관 내 연소 생성물이 부착되지 않은 경우의 압력상승은 콘 형태의 침식연소를 가정한 해석 결과와 경향이 유사하였으며, 다른 시험 결과에서의 압력상승은 침식연소와 함께 토출관 내 연소 생성물 부착에 따른 토출 특성 변화를 가정하여 해석한 결과와 유사한 경향을 보였다. 또한, 동일한 토출 특성 변화 상수에 대해 압력지수의 영향을 비교한 결과, 지상연소시험에서 수행한 그레인 형상과 토출면적에 대해 압력지수 0.45 이상의 경우에 연소 생성물 부착이 연소실 압력에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 파악되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.79-86
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• 2021

추력조절이 가능한 가변유동형 덕티드 로켓(VFDR; Variable Flow Ducted Rocket)의 기초연구 목적으로 가스발생기와 유량조절장치를 개발하여 지상연소시험을 수행하였다. 연소시험을 통하여 본 개발에 대한 내열성, 연소시간, 압력 및 온도와 같은 성능 요구조건의 충족 여부를 확인하였으며 Boron/MgAl/AP 등을 혼합한 연료농후 고체추진제의 연소특성을 분석하였다. 유량조절장치는 Plunger 타입으로 개발하여 토출면적 조절로 유량 및 압력을 제어할 수 있음을 확인하였다. 그러나 토출 유로 내 연소 생성물 부착으로 인한 토출면적 감소에 따라 압력 안정화 구간 없이 연소압력이 증가하는 경향을 나타내었다. 토출면적 감소로 인한 압력증가의 연소특성 분석은 본 논문의 Part 2에서 다루어진다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.75-84
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• 2002

고체 추진 로켓 내부 연소실의 비정상 유동을 수치적으로 해석하였다. 완전 보존식을 이용하여 2 차원 축-대칭 연소실 안의 연소 불안정을 해석하기 위한 수치 기법을 구성하였는데 비정상 유동을 해석하기 위한 수정된 $\kappa$-$\varepsilon$ 난류 모델이 사용되었다. 이산화한 지배 방정식은 연관된 경계 조건을 포함하여 dual time-stepping 방법으로 시적분 하였다. 정상 상태의 계산을 기반으로 연소실 내의 천이 압력파의 비정상 상태를 수치적으로 모사하기 위하여 압력 펄스 및 압력 변동을 연소실 상단에 부과하였다. 로켓 모터 연소실 내의 다양한 정상 상태 및 비정상 상태의 특성을 계산 및 해석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.517-521
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• 2009

본 연구에서는 연소실의 축방향 압력과 속도변화를 도출할 수 있는 비정상 내탄도 해석모델을 개발하고 이를 바탕으로 산화제 변화에 따른 연소실 압력분포 변화를 해석할 수 있다. 개발 모델 검증을 위하여 연소실 전후단의 압력을 측정한 실험결과와 해석결과를 비교하여 실험과 해석결과가 유사함을 확인하였다. 하류방향으로 산화제 유량이 변하고 이는 연소실 압력 및 후퇴율, 연소가스 유속의 변화에 영향을 미침을 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.133-136
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• 2008

본 연구는 추진제를 공급하는 터보펌프와 연계한 연료 과농 가스발생기의 연소 특성에 관한 것이다. 총 5회의 연소시험이 안정적으로 실시되었다. 가스발생기의 압력 형성은 터보펌프로부터 추진제 공급유량에 따라 연동하였다. 터보펌프를 가스발생기 가스로 직접 구동하는 폐회로 시험에서도 안정적인 작동 성능을 보여주었다. 연소 가스의 온도 형성은 이전 시험 결과와 비슷한 양상을 보였다. 실제 작동 연소 압력 변경을 위해 장착한 오리피스는 압력 섭동 저감에 효과적이었으나 45 bar 이하의 저압에서는 단품 시험 시와 동일한 압력 섭동 특성을 보여주었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제1권1호
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• pp.189-200
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• 1998

본 연구에서는 얇은 마레이징강으로 제작된 천마 연소관에 브라켓이 용접되어 비행 날개를 볼트로 체결한 경우, 압력과 공력하중에 의해 브라켓 부위에 집중되는 응력의 해석기법을 정립하기 위하여 선형해석과 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 높은 압력에 의해 발생한 얇은 연소관의 면내 응력이 구조물의 강성을 증가시키는 응력의 강성보강효과(stress stiffening effect)를 고려한 기하학적 비선형 해석을 수행하여 선형해석 결과와 비교하였으며, 압력과 공력하중을 동시에 적용할 수 있는 복합하중시험기로 변형률을 측정하여 해석치의 정확성을 검토하였다. 얇은 연소관에 압력과 공력하중이 동시에 작용하는 경우는 응력의 강성보강효과를 고려한 기하학적 비선형 해석을 수행함으로써 보다 정확한 응력을 구할 수 있다는 결론을 얻었다.