• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.479-483
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• 2012

본 논문은 액체산소와 케로신을 추진제로 하는 한국형발사체 1단 엔진의 성능평가를 위한 엔진 지상연소시험설비 개발 현황을 기술하였다. 한국형발사체 75톤급 엔진 지상 연소시험설비의 설계 요구조건에 기반한 설계 규격 및 설비 구성을 제시하였다. 엔진 지상 연소시험설비 기본설계 결과는 향후 한국형발사체 75톤급 엔진 지상 연소시험설비의 상세설계 및 구축을 위한 기본 자료로 활용될 예정이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.69-72
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• 2011

추력 75톤급 액체로켓엔진용 가스발생기의 초기 검증을 위한 세 번째 축소형 모델에서 연소시험이 수행되었다. 본 논문에서는 세 번째 축소형 가스발생기 모델의 연소시험 중 발생한 저주파 연소불안정에 대한 분석 결과를 기술하였다. 이러한 저주파 압력섭동은 연소실 압력, 산화제/연료 분사기의 차압과 연관된 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.247-254
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• 2021

본 연구에서는 폐 2,4,6-트리나이트로톨루엔(2, 4, 6-trinitrotoluene, TNT)의 친환경 연소처리 공정을 개발하고, 이를 이용한 연소조건 최적화를 통한 연소 잔유물 중 유기물 최소화에 대한 기초연구의 데이터를 제시하였다. TNT는 자체적으로 완전연소가 어려운 물질로 외부에서 열을 가해주는 조건인 버너의 가열시간 변화, 추진제(가연물)와 혼합하여 소각, 연소 후 잔유물에 대한 2차 고온처리의 방법으로 실시하였다. 실험결과 잔유물 내 유기물 함량 감소를 확인하였으며, 각 방법별 최소 7 ~ 10%의 유기물 함량을 나타내었다. 최적의 연소시간 조건에서 폐TNT의 연소 잔유물 중 유기물 함량은 1차 소각로만 사용한 경우 9% 수준을 보였으며, 동시에 폐가스의 환경친화성도 폐가스 실시간 분석에서 확인 되었다. 1차 소각이후 소각 잔유물을 외부의 전기로를 이용하여 추가적으로 고온처리 처리할 경우 유기물 함량을 2% 정도 추가적으로 감소시킬 수 있었다. 추진제가 포함된 연소공정에서는 추진제 함량에 따른 잔유물 중 유기물의 함량 감소가 가능함이 나타나 다양한 TNT 폐기물을 처리할 수 있음을 알 수 있었다. 폐기물관리법에서 소각 후 잔유물 내 유기물 함량 15% 미만을 충족하는 수치이다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.104-111
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• 2019

다단연소사이클 엔진은 가스발생기 기반의 개방형 엔진에 비해 성능이 좋기 때문에 현재 한국형발사체사업(KSLV-II)의 후속사업의 일환으로 선행연구가 진행 중이다. 기술검증시제 명칭의 TDM0A, TDM0B를 통해 다단연소사이클 엔진의 시동 조건과 연소 특성을 이해하고, 산화제 과잉 예연소기와 연소기 개발을 위한 연소 성능 시험이 수행되었다. 시험 데이터를 토대로 엔진 형상 모델 TDM1A를 제작하여 연소 시험을 수행했으며, 주연소기 연소압 91 bar, 터보펌프 회전수 28,000 rpm의 안정적인 결과로 개발요구조건을 만족하였다. 본 논문에서는 TDM0A부터 TDM1A까지의 개발과정과 특징에 대해 논하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.401-406
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• 2020

자동차에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물은 요사이 문제가 되는 미세먼지의 주요 요인 중 하나이다. 질소산화물(NOx)은 고온 조건에서 연소가 진행될 때 발생하므로 연소시 온도를 낮추는 방법으로 발생을 억제하고 있다. 자동차에서는 일반적으로 배기가스 재순환(EGR)을 사용하여 연소 온도를 낮추는 방법으로 감소시킨다. 그러나 EGR 비율이 높아질수록 NOx의 양은 저감되나 연소 안정성의 하락으로 인한 불완전연소 가능성의 증가로 일산화탄소와 미연탄화수소의 양이 증가하여 오히려 오염물질이 증가하는 문제를 발생시킬 수 있다. 여기에서는 연료 입자에 음파를 조사하여 연료 입자의 운동성을 향상시켜 연소가 원활히 진행되게 하여 연소의 안정성을 향상시키는 방안에 대하여 해석적 및 실험적 방법으로 연구하였다. 해석적 방법으로는 유동해석 소프트웨어를 사용하여 연료 입자에 다양한 주파수의 음파를 조사하여 연료 입자의 움직임 변화에 대한 연구를 진행하였다. 해석 결과, 작은 연료 입자의 조건에서는 고주파의 음파에 의해 영향을 많이 받고, 연료 입자가 큰 조건에서는 저주파의 음파에 의해 영향을 많이 받아 운동성이 증가함을 알 수 있었다. 실험적 방법으로는 연소실을 구성하여 정해진 당량비 조건에서 연소시키며 다양한 주파수의 음파를 조사하며 연소실내 압력을 측정하는 연구를 진행하였다. 측정된 압력으로부터 열방출량을 계산하면 연소의 진행 상황에 대한 정보를 얻을 수 있는데, 실험 결과 초기 연소시 상대적 저주파 조사 조건에서 열방출량이 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.150-159
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• 2014

본 연구에서는 액체산소/케로신 추진 로켓 엔진 연소장치의 국내 개발에 있어서의 전산유체역학 응용 사례를 간략히 소개하였다. 추진제 공급부에 대한 다차원 유동 해석을 통해 유동 균일성을 확인하고 및 압력 손실을 예측할 수 있으며, 개념 설계 단계에서 추진제 매니폴드 형상 설계안을 비교/선택할 수 있다. 다분야 연소/냉각 성능 통합 해석을 통해 로켓 엔진 연소기의 연료 막냉각 및 열차폐 코팅 조건 등 연소/냉각 성능 관련 설계 문제 해결에 필요한 주요 정보를 도출할 수 있다. 향후 분사면 근처에서의 추진제 혼합 및 연소특성을 파악할 수 있는 해석 모델/기법을 개발할 필요가 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.451-454
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• 2011

수중에서 추진되는 초고속 로켓 모터에 적용이 가능한 해수반응 금속연료 (Hydro-Reactive metal Fuel, 이하 HRF) 추진제는 연료의 적재량을 증가시키기 위해 채용하는 추진제이다. 하지만, 현재까지 HRF 추진제에 대한 연소속도 측정 기술 개발에 대한 연구는 미비한 상태이다. 본 연구팀은 연소 속도를 측정하는 기법들 중, 한 번의 실험으로 압력 변화에 따른 연소속도 측정이 가능한 초음파 법을 개발하여 고체 추진제의 연소속도를 측정하고 신뢰성을 검증하였다. 본 논문에서는 기 개발된 시스템을 이용하여 HRF 추진제의 연소 속도를 측정하였다.

• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.164-170
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• 2003

KSR-III 주 엔진에서 발생한 연소불안정 방지를 위한 필름 냉각방식의 내열재 배플을 장착한 확대비 5.04의 엔진의 40초 연소시험을 수행하였다. 시험 조건은 KRS-III 새로 설정한 설계점 조건으로 산화제 공급유량 42.04kg/sec, 연료공급 유량 17.96kg/s를 공급조건으로 설정하였다. 연소불안정을 방지하기 위해 필름 냉각방식의 내열재 배플을 장착한 EM#11호기 설계점 연소시험을 한 결과 설정 연소시간인 40초 동안 연소불안정이 발생하지 않았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.975-979
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• 2011

희박 예혼합 가스터빈 연소기는 강화되는 NOx 배출가스 규제를 만족시키기 위한 가장 현실적인 방법으로 인식되고 있다. 그러나 이러한 희박 예혼합 연소기에서는 열발생파와 시스템 내부의 압력파 사이의 상호 피드백 관계에 의한 연소 불안정 현상으로 인하여 그 적용이 제한되거나, 이를 회피하기 위한 기술의 적용으로 인하여 설계 비용의 상승이 불가피하다. 본 논문에서는 연소 불안정 현상이 발생하는 기본 메커니즘을 소개하고, 연소 불안정 원인 규명의 일환으로 최근 활발히 연구되고 있는 화염전달 함수 측정이 실험적으로 규명되었고, 주요 측정 결과가 소개되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1633-1639
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• 1993

본 연구에서는 급속연소기술의 가솔린엔진에 적용을 목적으로 흡입과정시 강한 와류(swirl)를 생성하는 마스크부착 헤드(masked shroud head, MSH)형을 급속연 소형으로 제작하여 마스크부착 헤드형에서의 급속연소효과를 이온전류법에 의한 화염 속도를 측정하므로서 규명하려한다. 이온전류는 이온탐침계(ion probe)를 연소실 표면의 두 지점에 설치하여 검출하며, 이온전류 신호를 정성적인 방법으로 검증한 후 표준 헤드형과 마스크부착헤드형을 장착한 엔진에 대해서 화염전파 속도를 비교 측정 한다. 측정된 화염 전파속도는 정확한 연소특성 분석을 위해 각 사이클에서의 값을 표본으로 하는 통계적 방법으로 처리한다.