• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.61-70
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• 2006

마하 4 비행 조건에서 작동하는 고성능 램제트와 듀얼모드 스크램제트 엔진의 초음속 공기 흡입구 모델을 설계하였다. 배압, 받음각, 요각 등 비행 변수의 변화에 따른 내부 유동 특성을 파악하기 위하여 규슈대학교의 불어내기식 초음속 풍동을 이용한 실험을 수행하였다. 유동 가시화를 위하여 쉴리렌 기법, 오일 가시화 기법을 이용하였으며, 정량적 성능 분석을 위하여 표면 압력 및 전압력을 측정하였다. 실험의 결과는 전산 유체 해석과 비교하였다. 본 연구는 기본적이지만 찾기 힘든 고 마하수 초음속 공기 흡입구 유동의 실험 결과를 제시한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권2호
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• pp.115-120
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• 2014

자동차용 터보차저 압축기의 성능 개선을 위해 원주방향의 볼류트 입구 높이들이 수정되었고 디퓨저를 포함한 볼류트에 대한 유동장이 상용 소프트웨어를 사용하여 조사되었다. 기본적으로 잘 설계된 볼류트는 높은 압력회복계수와 낮은 전압력손실계수를 보여주어야 한다. 본 연구에서는 동일한 단면형상과 설단면각(Tongue Angle)을 가지나 원주방향으로는 서로 다른 볼류트 입구 높이를 갖는 두 경우의 원형단면 볼류트가 선정되었다. 하나는 $90^{\circ}$ 원주방향에서는 단면 중앙으로 유입되나 이후의 원주방향에서는 볼류트 단면 최하단부들을 잇는 접선과 동일한 높이를 유지하면서 점진적으로 하단부로 유입되는 볼류트 형상이다(케이스 1 볼류트). 다른 하나는 설단면에서는 접선방향으로 유입되도록 모든 원주방향에 대하여 입구 높이를 2 mm 낮춘 형상이다(케이스 2 볼류트). 해석결과, 케이스 2 볼류트가 케이스 1 볼류트보다 높은 압력회복계수로 인한 높은 전압력비와 낮은 전압력손실계수로 인한 높은 등엔트로피 효율을 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권5호
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• pp.297-308
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• 2022

극초음속 영역에서 운용되는 대부분의 극초음속 공기흡입(Air-breathing) 비행체들에 스크램제트 엔진이 탑재되고 있다. 스크램제트(Scramjet) 엔진에서는 일반적인 가스터빈 엔진의 압축기 역할을 흡입구에서 발생하는 충격파가 대신 수행하기 때문에 충격파에 의한 전압력 손실이 매우 중요하게 여겨진다. 본 연구에서는 전압력 손실을 최소화하기 위해 등엔트로피 압축면을 적용한 외부 압축형 흡입구의 설계법을 제시하고, 동일한 조건의 Busemann 흡입구와 3개의 cone 각도를 가지는 외부 압축형 흡입구를 설계하였다. 이후 전산해석을 통해 비설계 조건에 대한 성능 특성을 비교하였다. 각 흡입구 형상은 3단 외부 압축형 흡입구의 길이에 맞춰 truncation을 진행하였으며, 경계층 보정을 수행하였다. 등엔트로피 외부 압축형 흡입구는 3단 외부 압축형 흡입구에 비해 설계점에서는 우수한 성능을 보였으나 일부 비설계 조건에서는 3단 외부 압축형보다 성능이 저하되는 현상이 발생하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.834_835
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• 2009

현재 전력 계통에서 발생하는 고장 전류에 대한 해결책으로 초전도전력기기인 고온초전도 한류기가 실용화를 눈앞에 두고 있다. 그러나, 실제 계통에 적용하기에는 몇 가지의 과제들이 아직 남아있다. 그 중에서도 한류소자의 회복속도는 고장전류 발생 후 계통의 재폐로와 연계되기 위한 중요한 성능 요소라고 할 수 있다. 본 논문에서는 초전도 한류 소자로 쓰일 수 있는 다양한 YBCO CC(Coated Conductor)들의 회복 시간에 대하여 실험을 통하여 연구하였다. 10 mA의 전류를 초전도선재에 지속적으로 인가하여, 고장전류 인가 후 발생하는 저항에 의한 전압의 추이를 관찰하여 회복 시간을 예측하였다. 그 후, 예측된 회복 시간 후 전류를 재투입하여 선재의 회복을 확인하였고, 실제 회복 시간과 비교하고 분석하였다

• 전력전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.315-322
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• 2009

기존의 부스트 컨버터는 출력 전압이 커질수록 스위치와 다이오드의 전압, 전류 스트레스가 커지고 다이오드 역 방향회복에 의한 서지로 인해 실제 사용 가능한 승압비가 제한된다. 본 논문에서는 고승압 응용에 적합한 새로운 비절연 부스트 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 듀티비 0.5로 약 6배의 승압비를 가지며 CCM에서도 ZVS 스위칭이 가능하므로 넓은 ZVS 영역을 갖는다. 또한 스위치와 다이오드 전압정격이 출력전압의 1/3로 작고 인터리빙이 가능하여 입출력 수동소자의 정격도 작다. 다이오드도 ZCS 턴오프 동작으로 인해 역방향 회복에 의한 서지가 거의 없다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 이론적 해석과 시뮬레이션 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.992-995
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• 2011

초음속 공기 흡입식 추진시스템(램제트/스크램제트)에 적용되는 공기 흡입구의 성능설계 기법 연구를 수행하여 두 종류의 공기 흡입구에 대한 예비 형상 설계 및 성능해석 모델을 수립하였다. 제시된 모델을 사용하여 축대칭 원추형 공기 흡입구와 2차원 사각형 공기 흡입구의 압축 각도와 충격파 개수에 따른 성능 영향을 평가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.393-396
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• 2006

본 논문은 이중모드램제트(램제트-스크램제트 연합 작동) 엔진의 작동한계 분석을 기초하여 광범위한 비행 마하수를 충족시키는 엔진에 대한 설계 인자 (흡입구와 연소실)를 고찰하였다. 램제트와 스크램제트의 작동 천이 비행 마하수를 도출하고, 두가지 경우의 연소기(일정한 압력과 일정한 단면적)의 연소실 작동 한계 특성을 파악하여 이중모드 램제트 엔진의 설계 개념을 연구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권6호
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• pp.596-604
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• 2010

이중램제트(이중연소 및 이중모드) 추진기관의 작동특성 및 주요 설계인자를 파악하기 위하여 램제트/스크램제트 추진기관에 대한 공기 및 열역학적 관점에서 이론적인 분석을 수행하였다. 엔진의 효율계수를 적용한 열역학 사이클 해석을 수행하여 각 추진기관의 성능특성을 파악하고, 흡입구 성능 특성, 연소기 입구 마하수, 연소기 형상 및 당량비(연료분사량)에 따른 성능민감도를 분석하였다. 이를 바탕으로 이중램제트 추진기관의 성능설계방향을 제안한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.141-146
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• 2005

본 논문은 램제트/스크램제트 엔진에 대한 이론적인 해석 결과를 보여준다. 본 연구의 주요 목적은 램제트/스크램제트 엔진의 성능변수에 대하여 해석적 연구를 통해 물리적인 이해와 기초를 제시하는 것이다. 램제트/스크램제트 성능에 있어서 비행 마하수와 흡입구, 연소특성 등의 영향에 대하여 해석적 연구를 수행하였으며, 일정한 압력 또는 일정한 단면적을 가진 연소기에 대하여 사이클 해석을 통해 비교/분석하였다. 또한 연소기 입구에서의 최적 마하수에 대하여 연구하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권6호
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• pp.9-16
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• 2010

고체연료 램제트 추진의 경우 간단한 구조에 비해 높은 성능과 추진력을 얻을 수 있는 매력적인 추진기관이다. 본 연구의 목적은 두가지 유형의(스파이크 & 피토) 흡입구에 대한 공기역학적 특성을 파악함에 있다. 마하수 3.0의 실험조건에서 연소실의 압력과 $0^{\circ}$와 $4^{\circ}$의 받음각의 변화에 따라 흡입구 벽면의 압력값을 측정하였다. 본 연구는 초음속 유동장치와 쉴리렌 시스템을 이용하여 수행되었으며 동일 실험조건에서 스파이크 형이 피토 형보다 약 2배 높은 전압력 회복율을 나타내었다. 전산유체 해석을 통하여 흡입구 내부흐름을 실험결과 값과 비교 분석하였다.