• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.107-108
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• 2015

The acoustic optimization of a swirl coaxial jet injector mounted upstream a combustion chamber is investigated to tackle combustion instabilities. The least damped modes are extracted with the help of the dynamic mode decomposition (DMD). The sensitivity of the heat release perturbation to the velocity perturbation for the second longitudinal mode is investigated by combining the Crocco's equation and the inhomogeneous wave equation and computing the flame transfer function (FTF). DMD and FTF results agree in terms of the optimized injector length.

• 한국안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.137-141
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• 1998

The combustion instability of a rocket motor can be predicted by the linear stability analysis. The most important input data in this analysis is the combustion response function of the solid propellant. In many cases, it is very difficult to measure the function. But, in that case, the combustion response function can be theoretically evaluated by properties of the propellant. In this study, the theoretical values were compared with measured values by T-burner. Data are relatively so well agreed that theoretical values are enough to be used in linear stability analysis of the rocket motor using a newly developed propellant.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.942-957
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• 2011

이 연구는 연소에 대해 초등교사가 가지고 있는 개념 수준을 파악하는데 그 목적이 있다. 성별, 경력, 6학년 과학교과의 지도 경험, 과학 관련 학력이 고루 분포되도록 하여 12명의 초등교사를 연구 대상으로 선정 하였다. 연구 대상자들에게 5개의 주관식 문항으로 구성된 개념 검사지를 투입하여 개념 정도를 알아본 후, 좀 더 구체적으로 개념 수준 정도를 알아보기 위해 반구조화된 면담을 실시하여 데이터를 수집하였다. 개념 검사지의 내용은 '연소의 정의', '집기병으로 덮었을 때 촛불이 꺼지는 이유', '집기병 속 연소 전과 후의 산소와 이산화탄소', '철솜의 연소', '연소 후 생성물'에 관한 것으로 구성되었다. 그리고 교사별 각 문항에 대한 응답을 과학적 개념(S), 부분개념(P), 오개념(M)의 수준으로 분류하여 정리하였다. 그 결과 모든 문항에서 오개념 또는 부분개념을 가진 교사가 50% 이상이었다. 또한 6학년 과학 교과 지도 경험이 있는 교사들이 경험이 없는 교사들에 비해 연소에 대한 과학적 개념 형성 비율이 높다는 것도 알 수 있었다. 눈에 보이지 않는 기체를 다루는 연소 개념을 눈으로 볼 수 있는 시각화 자료가 개발되어야 하며, 이를 이용해 교사 연수 또는 예비교사 교육이 이루어진다면 교사들의 과학적 개념 형성에 도움이 될 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.505-511
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• 2015

고체 산화물 연료전지는 $800{\sim}1000^{\circ}C$의 고온에서 작동한다. 고온 작동은 효율에 유리하지만 재료 요구 조건, 신뢰성, 열팽창 문제 등이 발생하여 온도 제어가 중요하다. 본 연구에서는 연료전지 시스템의 열관리를 위한 상태 공간 제어기를 설계하고 응답 특성을 확인하였다. 연료전지 스택과 열관리 핵심부품인 촉매연소기는 집중 용량법을 이용한 과도 응답 모델을 개발하였고, 구성품과 통합하여 정적 운전 특성을 확인하였다. 개발된 비선형 시스템을 정격 운전 조건에서 다중 입력과 출력이 가능한 상태 공간 식으로 선형화하였다. 부하에 따라 응답특성이 현저하게 달라지는 특성을 제어하기 위해 LQR 제어기를 설계하여 궤환 제어 시스템의 온도를 제어하였다. 상태 궤환 제어기가 적어도 두 개의 제어 게인을 가지고 운전 영역에 따른 응답을 보여줄 때, 원하는 온도 응답을 나타냄을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.445-455
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• 2010

본 연구에서는 실제 로켓엔진 및 가스터빈용 연소기 내부의 열음향 불안정을 효과적으로 예측하기 위하여, 헬름홀츠 방정식과 시간지연모델을 이용한 3차원 유한요소법 해석코드를 개발하였다. 연소응답항에 의해 수치적으로 야기되는 비선형성은 반복법으로 선형화 하였으며, Arnoldi 방법을 사용하여 대용량 고유치 문제를 해석하였다. 해석결과인 복소각주파수와 음향 압력장을 통해 각 음향모드의 공진주파수, 진폭의 증폭/감쇠 여부 그리고 모드 형태를 예측할 수 있다. 이론해가 존재하는 두 가지 문제를 통해 출구 임피던스와 예혼합 화염이 종 방향 음향장에 미치는 영향에 대한 예측 정확도를 평가하였으며, 배플 유무에 따른 횡 방향 음향 모드의 주파수 변이를 상온 음향시험 결과와 비교/검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권2호
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• pp.144-149
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• 2014

우주발사체 자세제어용 하이드라진 추력기의 추력실 특성길이($L^*$) 변화에 따른 연소성능을 확인하기 위해 개발모델 추력기에 대한 지상연소시험을 수행하였다. 각각의 추력기에 대한 성능특성이 추진제 주입압력 2.41 MPa (350 psia)에서의 정상상태 추력, 비추력, 응답특성 및 특성속도 등과 같은 성능변수로 분석되었다. 시험결과, 표준모델 대비 추력실 특성길이의 증가와 감소에 따라 특성속도 및 비추력성능이 공히 감소하였던 바, 표준모델의 추력실 형상이 요구성능에 대하여 가장 적합하게 설계되었다는 사실이 확인되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.65-73
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• 2004

석탄화력발전소의 보일러계통은 구성기기 사이에 수많은 상호관계를 갖는 대규모, 비선형 계통이다. 이러한 복잡한 계통의 해석에서 동특성 모의는 대규모 상호관계를 지속적으로 추적하는 강력한 방법으로 인식되고 있다. 보일러계통은 공기/가스 시스템과 물/증기 시스템으로 구성된다. 보일러의 오염물질 배출에 관한 최근 환경규제의 강화와 보일러의 물성치에 대한 설게 검증 요건 때문에 상업용 프로그램이 보일러 계통의 해석에 사용된다. 이 논문에서는 모의 도구로써 EPRI(미국전기연구소)에서 개발한 MMS를 사용하여 모델개발을 논의하였다. MMS에서 사용하여 개발된 모델은 한국표준석탄화력발전소의 보일러 연소계통에 대한 설계 및 현장데이터를 시험하였다. 개발된 모델은 정상상태 및 천이상태 조건에서 ${\pm}$5% 이내로 연소계통이 잘 응답하는 것으로 결과에서 보여준다. 이 논문에서 연소계통의 해석에 대한 개발된 모델은 일반적일고, 어떤 형식의 석탄호력발전소에도 적용이 가능하다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.49-58
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• 2018

본 논문에서 이중연소 램제트엔진의 아음속 흡입구 제어기법 설계에 대한 연구를 소개하였다. 제어기법 설계를 위해 유동조건 및 흡입구 형상에 기초한 흡입구 유동의 동적 응답특성을 조사하고, 흡입구 유동특성을 고려한 제어기법 개념을 설정하였다. 이중연소 램제트 동적 시뮬레이션 모델을 활용하여 시스템 입/출력 선형화 모델을 획득하였으며, 선형화 모델 기반의 선형 제어루프 설계를 수행하였다. 최종적으로, 다양한 제어루프 시뮬레이션을 통해 설계된 제어루프의 안정성을 포함한 제어기법 성능을 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.50-57
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• 2014

70 N급 액체로켓엔진 개발모델의 추력실 최적설계형상 도출을 위한 지상연소시험을 수행하였다. 단일추진제급(순도: ${\geq}98.5%$) 하이드라진이 연소시험용 추진제로 선정되었고, 특성길이($L^*$) 2.79, 2.95, 그리고 3.13 m를 갖는 추력실에 대한 성능평가가 수행되었다. 시험조건 내에서의 촉매대 $L^*$ 증가는 추력기의 성능저하를 야기하는 것이 관찰되었으며, 개발모델의 펄스응답 성능이 현재 상용화되어 있는 하이드라진 추력기와 비교하여 우수한 것이 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2013

단일액체추진제 하이드라진 추력기는 간단한 구조, 우수한 추진제 저장성, 깨끗한 반응생성물 기체 등과 같은 장점으로 수많은 우주비행체의 궤도 및 자세제어시스템으로 적용되고 있다. 우주발사체의 자세제어시스템에 적용하기 위한 중형급 하이드라진 추력기가 설계 제작되었으며, 성능검증을 위해 수행된 개발모델 추력기의 지상연소시험 결과를 추력, 임펄스 비트, 그리고 엔진 구성품별 온도 및 압력 등을 통하여 제시한다. 개발모델 엔진은 매우 우수한 추력 응답성과 재현성을 보였고, 그 추력성능 효율은 이론설계치 대비 93% 이상임을 확인할 수 있었다.