• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.1
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• pp.28-31
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• 1995

워터제트(Waterjet) 추진의 개념은 선박용 스크류 프로펠러 만큼이나 오래 되었지만, 1960년대 까지도 많은 이용이 없었다. 왜냐하면 스크류 프로펠러가 더 간단하고 가벼우면서 훨씬 더 효 율적인 추진도구로 간주되어 왔기 때문이었다. 그러나 최근 수년 사이에 워터제트로 추진되는 세계적인 선박들 및 제작회사들의 수가 괄목할만한 증가를 보이고 있고, 선진국의 초고속선 개 발과 관령하여 워터제트 추진방식에 대한 새로운 시각에서의 연구가 활발히 진행되어지고 있 다[1]. 21세기 해상교통수당을 선도할 수 있으리라 판단되고 있는 초고속선 개발 연구를 수행하고 있는 선박·해양공학연구센터에서도 초고속선용 추진 장치로서 워터제트 추진기를 선택하였었 다[2]. 이러한 대표적인 이유로서는 종래의 일반적인 선박용 스크류 프로펠러로서는 고속 추진에 한계를 가지고 있는 반면, 워터제트 추진방식은 각 요소들의 최적 설계를 통해 고속에서의 추 진효율 향상을 꾀할 수 있기 때문이었다. 선진국에서는 이미 이러한 워터제트 추진에 대한 성 능해석 기법이 정립되어 있고[3], 중.소형 워터제트 추진기 제작을 통한 경험을 바탕으로 대출력 워터제트 추진기 개발도 가능한 단계이다[4]. 그러나 국내에서는 이에 대한 연구가 거의 없어 외국의 기술에 의존하고 있는 실정이다. 본 고에서는 워터제트 추진기의 기본적인 개념과 당 연구센타에서 수행하고 있는 모형시험법 개발 연구의 일부를 소개하고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.32 no.3
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• pp.199-203
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• 2019

The penetration depth of a hypervelocity jet exceeding 4 km/s is described by the density ratio of the jet and the target. In the case of the same density, the difference in strength between the targets does not affect the penetration depth difference. This study focuses on the "strength irrelevance" of such a hypervelocity jet. For this purpose, the change of crater pressure caused by shaped charge jet(SCJ) was calculated by finite element analysis and the possibility of polymorphic phase transition of steel material was investigated. Hypervelocity jets were found to cause polymorphic phase transitions in the steel target craters, and the decrease in the fracture toughness of the target is predicted as the cause of the strength irrelevance.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.44 no.1
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• pp.23-32
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• 2016

Various studies have been conducted for drag reduction of a high-speed vehicle by injecting counterflow jet from its nose cone. In this study, in order to obtain baseline data and key parameters for drag reduction method, the counterflow jet study of the USA is reviewed and summarized. The nose cone shapes of each study are hemisphere cylinder, truncated cone, and reentry capsule, and their test conditions are summarized accordingly. Key parameters for drag reduction are jet mach number, mass flow rate, and pressure ratio. Even though drag reduction effects show various results according to given test conditions, it is found that the drag reduction effect reaches up to 40~50%.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.4 no.1
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• pp.44-54
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• 2006

초음속 또는 극초음속 비행체용 추진기관은 산화재 공급방식에 따라 공기흡입형과 로켓 그리고 이들을 혼합한 형태인 복합사이클 추진기관으로 구분할 수 있다. 그러나 재사용이 가능하다는 측면에서 미래의 추진기관들은 공기흡입형과 복합사이클 추진기관들이 주류를 이룰 것으로 예상된다. 본 논문에서는 차세대 초고속 추진기관으로 유력시 되고 있는 공기흡입형 추진기관들 중에서 램/스크램 제트 추진기관들을 중심으로 세계적인 개발동향과 기술개념을 기술하였으며 이 두 가지 추진기관들을 바탕으로 구성된 복합사이클 추진기관들에 대한 개념들을 소개하였다. 항공우주선진국들을 중심으로 차세대 고속비행체 및 고속추진기관의 실용화 개발 움직임들이 구체화 되고 있는 가운데 최근 들어 비록 미약하지만 한국항공우주연구원을 비롯한 몇 개의 기관 및 대학에서 램제트/스크램제트 추진기관에 대한 핵심 요소기술 연구들이 진행되고 있는 것은 그나마 다행이라 할 수 있으며 본 논문이 차세대 초고속 추진기관에 대한 이해를 돕는데 도움이 되기를 기대한다.

• The Science & Technology
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• v.32 no.4 s.359
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• pp.20-22
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• 1999

2015년에는 서울-LA를 5시간에 비행할 수 있는 초고속 여객기가 등장한다. NASA가 계획중인 하이퍼-X계획은 지상 3만m고도에서 현재의 제트여객기보다 11배 빠른 여객기 개발을 추진하고 있는데 성공만 한다면 서울-뉴욕을 한시간에 날아갈 수 있게 된다. 21세기 중반에는 공항에 내린 여객기들이 터널을 통해 도심터널까지 들어가서 승객을 내려준다. 또한 2020년엔 모두 수소에너지를 사용하는 혼성차가 나오고 초전도 전자추진기술을 이용한 대형 화물잠수함도 등장하게 된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.141-146
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• 2005

This paper presents a theoretical analysis of a ramjet and scramjet engine according to flight Mach numbers. The main objective of this study is to give physical understanding on the performance parameters and to provide a more unified treatment of the fundamentals of ramjet and scramjet propulsion, mainly based on analytical methods. The effects of flight Mach number, inlet characteristics, and combustion on the performance of ramjet and scramjet are analysed. The cycle analysis are conducted on both combustors with constant pressure and with constant cross-section area, on which comparisons are made. Also the optimal Mach number at the entry of the combustor is studied.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.4
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• pp.37-39
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• 1995

가스터빈, 워터제트 등 기존의 추진시스템을 이용한 초고속선의 핵심기술 등을 종합하여 중형 화물선은 일본 TSL 수준에 도달시키고 중간목표로 설정한 선박의 실용화를 단계적으로 추진 하며, 선형기술, 선체 구조기술, 추진시스템기술, 원자력 안전기술, 해상 교통관제기술 등 이에 필요한 기술을 개발한다. 이들 기술은 21세기에 걸맞는 최첨단 기술이 될 것이다. 선박개발과 병행하여 초고속 선박의 운항과 조화를 이루는 고속 하역설비를 갖춘 항만시설의 개발도 함께 추진되어야 할 것이다. 초고속 해상 물류체계의 구축을 위해서는 수송 수단인 선박뿐만 아니라 항만, 하역시스템의 고속 현대화가 필요하다. 그러므로 초고속 선박과 접안, 하역이 가능한 전 용항만의 설계와 개발을 위해서는 이에 관련된 국내의 공공연구기관들과 SOC 관련 엔지니어 링사, 조선사 등 민간기업의 참여로 추진해야할 것이다. 또한 원자력 추진선 개발을 위해서는 선박용 원자로 및 연료기술이 필요하므로 원자력영구소와 미국의 참여로 공동개발하며, 상대국 에도 전용 항구가 필요하므로 해당국가간의 협약에 의해 하역장비, 운한 안전기술 등을 개발하고 건설하는 등 국제 컨소시엄의 구성이 바람직하다. 다만 기술개발의 성공과 핵심기술의 확보를 위하여 우리나라가 Initiative를 장악할 필요가 있다고 판단된다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.36 no.3
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• pp.41-49
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• 1999

A feasibility study is performed for practical application of a Ventilating Water-Jet(VWJ) propulsor which attracts new attention as a candidate propulsor for super-high speed vessels. Super-cavitating foil sections are adopted for the rotor blades since the rotor is operating at ventilating condition. Wedge type and cavitator type foil sections are used for the design of rotor blades. Other geometric characteristics of rotors are selected from the Kaplan type ducted propeller rotors. The test section of KRISO cavitation tunnel is modified to perform open-water tests of the VWJ propulsors. The tests are performed both at fully-submerged and free-jet conditions. Ventilation occurred at the free-jet condition by sucking the air in the downstream side of the rotor, which easily develops as super-cavitation when the rotor operates at lower advance coefficients. Spoilers are attached at the trailing end of the pressure side of the blade section, in order to increase the lift force.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.33 no.1
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• pp.65-76
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• 1996

A screw propeller is usually accepted as a propulsor of many kinds of ships. However, for high speed vessels, screw propeller has large cavitation area on the blades so propeller efficiency is decreased and erosion can be happened. To avoid this problem, supercavitating propeller and waterjet are generally used for high speed vessels. In this paper, we introduced the self-propulsion test procedure which has been developed for high speed vessels in Hyundai Maritime Research Institute. The model ship used in experiment represents catamaran about 5.3 m in length. To minimize the experimental errors, two impellers were driven by a single motor. Thrust was calculated by converting the measured pressure to flow rates at the nozzle exit. The test procedure is composed of resistance test, self propulsion test and analysis. In order to measure the pressure, pressure tabs were installed around the nozzle exit and connected to the pressure sensor by vinyl tube.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2000.05a
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• pp.165-170
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• 2000

A fundamental experimental study for a substitute proposal to super-speed craft propulsion system called underwater ram-jet propulsion by high pressure air ejection as driving force was investigated. for basic study of effect of ram-jet propulsion performances ismple underwater ram-jet flow field was established and PIV(Particle Image Velocimetry) method was adopted to analyse the jet-induced flow appearing at ram intake mixing chamber and nozzle. Some flow dynamics relating to the high-speed ejector effect were discussed for the basic understanding for the ram-jet propulsion principle.