• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.108-115
• /
• 2023

하이드라진은 우수한 액체추진제이지만 독성과 반응성이 높아 저장 및 취급 시 주의가 요구된다. 발사장 안전을 확보하기 위해서는 화학물질의 누출로 인한 상호반응성을 고려한 안전지침을 수립하여야 한다. 본 연구에서는 해외 발사장의 하이드라진 충전시설 현황에 대해서 조사하고 저장 및 취급과 관련된 안전기준을 검토하였으며, 발사장에서 주로 취급되는 화학물질과 위험물안전관리법상 유별 혼재기준에 따라 혼합 보관이 가능한 물질을 선정하여 하이드라진과의 상호반응성을 분석하였다. 분석 결과 발사장에서 취급되는 화학물질에는 연료유를 제외하고는 상호반응성이 있는 것으로 분석되었으며 혼재가 가능한 위험물과도 상호반응성이 있는 것으로 나타났다. 그렇기 때문에 발사장에 하이드라진 전용의 저장소 구축이 필요함을 강조하며, 충전작업 중에는 저장용기와 처리 장비에 사용되는 물질과의 상호반응성을 피하기 위한 세심한 관리의 중요성을 강조한다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 발사장에서 하이드라진 저장 보관 및 취급 시 발사장 안전을 확보하기 위한 기초자료로 활용할 예정이다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.64-72
• /
• 2017

액체추진제를 사용하는 우주 발사체의 추진제 공급 과정에서 발생할 수 있는 축방향 동적 불안정성현상을 포고라 한다. 일반적으로 포고는 발사체의 동체와 공급/추진계의 공진에 의하여 발생하고, 동체구조 및 추진 시스템이 닫힌계를 이루게 되어 응답의 진폭이 증가하였다가 감소하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 우주왕복선을 예시로 일반적인 발사체의 체계적인 포고 해석이 가능한 수학적 모델을 개발하였다. 정식화된 수식은 발사체 공급/추진계를 2차 선형 미분 방정식 형태로 구성하고, 포고해석에 중요한 세 변수인 압력, 중량변위, 일반화된 변위를 고유치해석을 통해 도출한다. 본 논문의 정식화를 통해 발사체 포고 시스템의 수학적 모델링 기법을 획득할 수 있고, 임의의 발사체에 대하여 체계적인 포고 안정성 해석이 가능할 것으로 예측된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.124-130
• /
• 2004

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.108-117
• /
• 2003

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권9호
• /
• pp.874-883
• /
• 2008

본 논문에서는 위성발사체의 폐루프 유도방식중 하나인 Powered Explicit Guidance에 대해서 연구하였다. 반복계산 과정이 없도록 변형시킨 알고리듬을 사용했으며, 추력변화가 큰 엔진 모델에 적용가능 하도록 단일 목표궤도에 대한 알고리듬에 대해서 기술하였다. 정상 및 비정상 비행조건에 대해서 6-자유도 컴퓨터 모의시험을 통해 얻어진 유도 알고리듬의 궤도 투입 정밀도 분석을 하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.106-113
• /
• 2018

발사체 발사 시 제트화염에 의해 발생하는 강력한 음향파는 음향하중의 형태로 비행체를 가진한다. 대표적인 경험적 음향하중 예측기법인 DSM-II(Distributed Source Method-II)는 제트화염 축을 따라 소음원을 배치하는 방법으로 계산비용 및 정확성 측면에서 장점을 갖는다. 하지만 소음원 배치 방법의 한계로 인해 다양한 발사대 환경을 정확하게 반영하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 넙스(Non-Uniform Rational B-Spline, NURBS) 곡선 모델링을 경험적 예측기법에 도입하여 자유롭게 소음원을 배치할 수 있는 음향하중 예측기법에 대한 연구를 수행하였다. 넙스 기법이 새롭게 도입된 해석기법의 검증을 위하여 Epsilon 로켓의 곡선형 저소음 발사대 형상에 대한 음향하중 예측을 수행하였고 해석 결과를 기존의 예측방법 및 실험 결과와 비교하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2018

본 논문에서는 시스템 엔지니어링을 기반으로 우주 발사체의 시스템 설계를 정립하여 통합 설계할 수 있는 프로세스를 정립하였다. 주어진 페이로드 중량과 궤적에 대한 임무 설계 결과를 바탕으로, 시스템 설계 단계에서는 추진, 무게 추정, 공력 등의 각 단위별 해석을 진행한 후 통합하여 최적 설계를 수행될 수 있도록 하였다. 최종 단계에서는 설계된 발사체를 3-자유도 궤적 최적화 시뮬레이션을 통해 임무를 수행할 수 있는지 확인하도록 프로그램을 구성하였다. 최적 설계 기법으로는 유전 알고리즘을 이용하였으며, 이를 이용하여 설계 시 고려해야 할 변수와 파라미터들의 최적 설계 결과를 제시하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제2권2호
• /
• pp.151-156
• /
• 2003

액체 로켓엔진시스템은 연료공급방식에 따라 가압식과 터보펌프식으로 나눌 수 있으며, KSR-III 과학로켓에서는 가압식 액체 로켓엔진을 사용하였으나, 현 시점에서 우주발사체 1단으로 가압식 액체로켓엔진을 사용하기에는 극복해야할 기술적 과제가 많으며, 가압식 액체로켓 기술의 한계로 인해 터보펌프식 액체 로켓엔진 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 터보펌프식 액체로켓 엔진시스템의 기본적 특성을 검토하기 위하여 국내 액체로켓 엔진의 차세대 추진제 조합으로 주목받고 있는 케로신(Kerosene)-액체산소(LOX)와 메탄(Methane)-액체산소 추진제에 대한 분석을 수행하였다. 또한 터보펌프식 액체로켓 엔진시스템의 기본적 특성을 검토하기 위해 직접 궤도 및 전이 궤도를 거쳐 위성을 투입하는 발사체 사이징 안을 각각 고려하여 분석하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제6권2호
• /
• pp.134-140
• /
• 2007

최초의 인공위성이 발사에 성공해 LEO에 투입된 이래 발사체와 더불어 로켓엔진의 성능은 비약적으로 향상되었다. 최초의 인공위성인 스푸트닉 1호는 단지 182 파운드(83 kg)의 배구공만한 크기였으나 지금의 인공위성은 10톤을 훌쩍 넘는 것도 있으며 러시아의 프로들 발사체의 경우에는 임무에 따라 22 톤까지의 위성을 궤도에 투입시킬 수 있다. 이렇듯 시간이 흐르면서 발사체의 성능이 향상되고 그에 따라 보다 높은 성능의 엔진이 요구되어왔지만, 로켓엔진은 언제나 보다 크고 커다란 추력을 내는 방향으로만 그 개발이 진행된 것은 아니었다. 80년대 이후 상업적 로켓이 등장하면서 보다 효율적으로 주어진 임무를 달성할 수 있는 경제적인 로켓의 개발이 또 하나의 주류를 이룬 것이다. 이 연구에서는 발사체의 성능과 엔진과의 상관관계를 연구하여 보다 효율적이며 경제적인 엔진 개발의 참고 자료로 활용하고자 작성되었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권9호
• /
• pp.739-748
• /
• 2021

본 연구에서는 모달 질량 가속도 곡선을 이용한 인공위성 탑재품의 설계하중 예측 및 검증에 관해 다룬다. 모달 질량 가속도 곡선을 구성하기 위해 SpaceX의 Falcon 9 발사체 정보를 사용하였으며, 이를 통해 모달 영역에서의 상계가속도 곡선을 도출하고 이를 위성체/발사체 경계하중 및 위성체 모달 정보와 결합하여 위성체 탑재품이 발사환경에서 노출될 최대가속도 하중을 예측하였다. 또한 단순한 인공위성 및 발사체 모델을 이용한 연성하중해석 결과와 비교 검토하여 모달 질량 가속도 곡선이 적절한 상계해를 도출하는 것을 확인하였다.