• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.62-69
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• 2014

미사일의 탐지, 인식 및 추적 및 적외선을 줄여 피탐지성을 최소화 하는 데에 있어 로켓 플룸의 적외선 신호는 중요한 역할을 한다. 저연 추진제 및 무연 추진제를 사용하는 소형 고체로켓모터를 사용하여 로켓 플룸의 적외선 신호를 계측하였다. 로켓 플룸의 적외선 신호를 예측하기 위해 플룸의 유동장에 대한 전산모사를 수행하였으며, layered integration 방법을 사용하여 적외선 신호를 예측하였다. 해석 및 계측 결과는 잘 일치하였다. 두 신호 모두 $H_2O$에 의해 $2.5-3.0{\mu}m$영역에서, CO 및 $CO_2$에 의한 $4.5{\mu}m$ 영역에서 강한 신호를 나타낸다. 계측 결과, $4.3{\mu}m$ 영역에서 해석 결과와 다르게 강한 신호가 나타나는데, 이는 대기 중의 $CO_2$에 의한 흡수를 보정하는 과정에서 발생하는 실험 오차로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.24-30
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• 2013

미사일 탄두의 정확한 제어를 위하여, 로켓 모터의 구조 및 유체/열역학적 안정성이 절대적으로 필요하다. 특히, 유도탄의 초기 선회형 로켓 모터는 작동 시간이 짧음에도 불구하고, 고온 고압에서 작동되기 때문에 노즐 목 부근에서는 삭마(削磨, Ablation)가 일어나 유동자체의 불안정이 발생하고, 열 및 기계적 응력 때문에 시스템 자체가 파국에 이르는 경우가 종종 발생한다. 이와 관련, 본 연구에서는 열응력(Thermal stress) 및 삭마는 유동 연소 가스로부터 노즐 재료로의 전열량과 재료 내부의 온도 차이에 기인된다는 판단에 따라 로켓 모터의 작동시간이 노즐 벽면 열전달 계수에 미치는 영향을 수치적으로 해석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 그 결과, 노즐 벽면 열전달 계수는 노즐 목 바로 직전에서 가장 크게 되고, 로켓 모터의 작동 시간이 길어질수록 열전달 계수는 감소하는 것으로 나타났다. 또, 노즐 목의 곡률반경이 작을수록, 최대 열전달 계수가 크게 되는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.152-159
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• 2018

고온밸브의 비정상상태 복합열전달 해석 기법을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 장시간 작동하는 고온밸브의 특성과 해석의 경제성을 고려하여 두 가지 해석 기법을 제시하였다. 발달순서에 따라 구간을 나누고 구간별로 시간간격을 증가시켜 해석을 수행하는 다 구간 해석 기법과 정상상태 유동장 해석결과를 비정상상태 해석의 초기 값으로 사용하는 one-way 해석 기법을 제시 하였다. 다 구간 해석 기법의 경우 신뢰도가 높은 해석이 수행 가능하지만 경제적인 측면에서 설계 단계의 해석 기법으로는 부적합하였다. one-way 해석 기법의 경우 초기 신뢰도는 떨어지나 기민한 설계 변수 연구가 가능한 경제적인 해석 수행이 가능하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.72-83
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• 2017

본 연구에서는 유도탄 사출관 내부의 수치모사를 통해 이상 유동에 대한 열 유체역학적 분석을 수행하였다. 고정된 해석영역에서 계산이 진행되었고 증발이 완료된 물을 냉각제로 사용하였다. 고온의 공기와 냉각제간의 상호작용 및 유동장을 해석하기 위해, Realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델과 VOF (Volume Of Fluid) 모델을 선정하고 냉각제 유량에 따른 수치 해석을 진행하였다. 해석결과, 사출관 상부 압력은 냉각제 유량에 따라 비선형적으로 증가하였다. 그리고 내부에서의 유동 진행 과정과 온도분포, 냉각제분포가 밀접한 연관이 있음을 확인하였다. 사출관 하부의 초기 온도는 냉각제량의 증가에 비례하여 감소하지만, 특정시간 이후 경향이 역전되면서 오히려 온도의 상승을 유발하였다. 또한, 혼합가스의 순환유동에 의해 초기의 온도변화가 요동하는 경향도 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2018

아임계 및 초임계에서 액체질소 분류의 온도가 분사기 내부와 세 개의 축방향 하류 위치(0.9, 10.6, 28.1d)에서 열전대를 이용하여 측정되었다. 액체질소는 공급라인과 분사기를 냉각하며 분사되므로, 분류의 온도는 시간에 따라 감소한다. 이때 챔버와 분사기 사이에 분사 차압이 존재하므로, 아임계에서 분류는 감압비등에서 비등 그리고 비등이 일어나지 않는 상태로 변화한다. 초임계에서 가짜끓음이 존재함에 착안하여, 가짜 감압비등의 존재에 대해 가정하였으며, 실제로 초임계에서도 아임계와 유사하게 일정 온도 영역에서 하류에서 온도의 변화가 없는 구간이 확인되었으며, 이를 바탕으로 가짜 감압비등이 존재할 수 있음을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.108-116
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• 2018

한국형발사체의 1단 및 2단 엔진으로 사용될 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험이 엔진 연소시험설비에서 수행되었다. 이 엔진은 산화제로 극저온 유체인 액체산소를 사용하므로, 연소시험을 위해서는 필수적으로 설비의 공급 배관 및 엔진의 예냉과정이 진행되어 주어진 엔진 입구 온도 및 압력 요구조건이 만족되어야 한다. 따라서 향후 효율적인 시험 운용을 위해서는 시험 시 설비와 엔진에서의 예냉특성 및 예냉과정에서 소모되는 액체산소의 양을 파악하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험에서 예냉과정의 고찰을 통하여 런탱크 가압 전, 후 각 단계에서의 설비배관 및 엔진의 예냉특성을 평가하였으며, 시험 시 소모되는 액체산소의 양을 평가하였다.

• 설비공학논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 2008

A transient 3-D numerical simulation was performed to analyze the fire safety in a railway tunnel equipped with a mechanical ventilation system. The behavior of pollutants was studied for the emergency operation mode of ventilation system in case of fire in the center of the rescue station and near the escape route. Various schemes of escape route construction for connection angle($45^{\circ}$, $90^{\circ}$, 135^{\circ}$) and slope($10^{\circ}$) were evaluated for the ventilation efficiency in the fire near the escape route. From the results, it was shown that the mode of the ventilation fan operation which pressurizes the tunnel not under the fire and ventilates the smoke from the tunnel under the fire is most effective for the smoke control in the tunnel in case of the fire occurrence. It was also shown that the blowing of jet fan from the rescue tunnel to the main tunnel should be in the same direction as the flow direction in the main tunnel arising from the traffic and the buoyancy.

• 설비공학논문집
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• 제28권8호
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• pp.337-342
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• 2016

A marine SCR System is emerging as an alternative to comply with NOx Tier III Emission standards, a restriction on greenhouse gas from vessels implemented by the International Maritime Organization. The system is greatly affected by the uniformity of the fluid flowing into the catalyst, so the performance of the catalyst of an SCR system needs to be guaranteed. This study conducted research on a mixed evaporator of an SCR system, which is one of the factors affecting the uniformity of the fluid. When the angle of the mixed evaporator is set to $90^{\circ}$, the fluid uniformity is at its highest at 83%, under the condition that the length of the mixed evaporator be 3.5 D. When the length was 3.5 D and less, the fluid uniformity had a tendency to improve relative to the case without a bent pipe. However, a longer mixed evaporator results in a more perfect liquidity development in the pipe with a liquidity distribution similar to the case where no curved pipe is formed in front of the catalyst. A lower angle for the mixed evaporator results in a lower flow uniformity, and a longer length of the mixed evaporator results in a lower difference in the flow uniformity caused by the angle. The flow uniformity can be improved by 6% with a mixed evaporator, which confirmed that all factors applied to an SCR system have a close relationship with the efficiency.

• 설비공학논문집
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• 제20권5호
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• pp.304-313
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• 2008

This paper investigates the indoor-air-quality (IAQ) characteristics of the interior space equipped with system air-conditioner. The behaviors of individual variables such as temperature, humidity and concentration of carbon dioxide ($CO_2$) that influence on IAQ of the interior space were characterized under various cooling conditions by numerical and experimental studies. The numerical analysis predicting the temperature behavior of the interior space was conducted, and its results showed a good agreement with the experimental ones. The $CO_2$ concentration and humidity were measured and their time dependent behaviors were monitored and analyzed. From the results, it was found that there existed the differences of the time-dependent behaviors of IAQ variables according to the locations. In addition, it is demonstrated that the large discharge angle of $45^{\circ}$ made the temperature profile more irregular and the high discharge flow of 5.34 m/s produced similar temperature profiles at three different sensing locations. Finally, the humidity of interior space was less sensitive to the changes of the air cooling conditions than the case of temperature and the $CO_2$ concentration increase mainly depended on the number of individuals inside the space.

• 설비공학논문집
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• 제25권5호
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• pp.269-278
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• 2013

In this study, in order to examine the applicability of computational fluid dynamics with the porous model to the analysis of APR+ (Advanced Power Reactor Plus) internal flow, simulation was conducted with the commercial multi-purpose computational fluid dynamics software, ANSYS CFX V.14. In addition, among the various reactor internals, the effect of flow skirt geometry on reactor internal flow was investigated. It was concluded that the porous model for some reactor internal structures could adequately predict the hydraulic characteristics inside the reactor in a qualitative manner. If sufficient computation resource is available, the predicted core inlet flow distribution is expected to be more accurate, by considering the real geometry of the internal structures, especially located in the upstream of the core inlet. Finally, depending on the shape of the flow skirt, the flow distribution was somewhat different locally. The standard deviation of the mass flow rate (${\sigma}$) for the original shape of flow skirt was smaller, than that for the modified shape of flow skirt. This means that the original shape of the flow skirt may give a more uniform distribution of mass flow rate at the core inlet plane, which may be more desirable for the core cooling.