• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.222.1-222.1
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• 2016

전북대학교 고온플라즈마응용센터에 구축된 0.4 MW 급 분절형 아크 가열 풍동은 초음속 비행과 우주 비행체의 지구 재진입 조건에서의 유사한 환경 모사가 가능하다. 극한상황에서의 고엔탈피 플라즈마 유동은 내열재료의 삭마 거동 연구와 고온재료의 성능평가에 중요한 역할을 수행 할 수 있다. 이러한 고엔탈피 초음속 플라즈마 유동장의 플라즈마 특성 평가 및 진단은 플라즈마와 내열재료의 상호작용 연구에 중요한 변수를 갖는다. 이를 위해 열유속 탐침, 쐐기 탐침, 고속 카메라 및 광분광기 등의 측정장비를 사용하여 열유속, 초음속 플라즈마의 속도, 플라즈마의 방전특성을 관찰하였다. 본 실험에서 사용된 분절형 아크 토치는 마하 3의 속도 유지하기 위해 토치 내부 압력 4 bar, 반응기 압력 40 mbar를 유지하였다. 토치에 공급되는 Ar(5%)+Air(95%)의 방전기체의 유량은 15 g/s 로 토치에 주입 되었다. 또한, 플라즈마 토치에 가해지는 입력전류는 200A ~ 350A로 10MJ/kg 이상의 엔탈피를 갖는 초음속 플라즈마 유동을 형성하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.539-539
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• 2012

전북대학교 고온플라즈마 응용연구센터는 교육과학기술부 기초연구사업 중 고가연구장비 구축사업의 일환으로, 고 엔탈피, 초음속 유동 환경을 모사하여, 항공우주, 군사기기, 핵융합 분야 등의 고온 재료 개발을 위한 기초 연구 장치로써, 0.4MW급 플라즈마 풍동 장치를 구축하고 있다. 0.4MW 플라즈마 풍동 장치의 플라즈마 발생부는 DC 전원 공급장치와 디스크 형태의 양극과 음극 사이에 동일 형태의 간극을 삽입한 0.4MW급 분절형 아크 플라즈마 토치로 구성되었으며, 토치에서 발생된 아크 플라즈마는 노즐을 통과하며 마하 2~4의 초음속을 나타내도록 설계 제작되었다. 시험 챔버는 노즐에서 나온 초음속 플라즈마의 특성 및 재료 시험을 위한 3차원 이송식 기판이 장착되어 있으며, 고 엔탈피 유동을 관측하기 위한 광학창을 구비하였다. 시험 챔버 하류에는 유동 안정을 위한 디퓨저(diffuser)가 설치되어 있으며, 디퓨저(diffuser)로부터 배출되는 고온가스는 열교환기를 통해 냉각된 후 진공펌프를 통해 대기로 배출되게 된다. 장치의 압력조절을 위하여 $1,000m^3/min$의 용량의 진공펌프 시스템이 설치될 예정이며 가스공급장치, 냉각수 공급장치, 디퓨져, 열교환기는 1MW급 용량으로 설계 제작되었다. 본 장치는 400kW의 전원 공급, 15 g/s의 공기유량 주입 시 약 13 MJ/kg의 고엔탈피를 가진, mach 2~4의 초음속 유동을 나타내는 것을 특징으로 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.586-589
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• 2009

Scramjet engine combustor was tested with "RAMSYS" blow down wind tunnel in Kakuda Space Center, JAXA. As a result, installation of a cavity showed larger combustion pressure than the case without a cavity. Zigzag cavity applied for the first time in this experiment, showed the largest combustion pressure and is expected to contribute to the stable and economic operation of scramjet.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1995.10a
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• pp.213-218
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• 1995

마하수 4일때 초음속 풍동의 벽면과 모델지지부의 간섭에 관해 연구하였다. 특히 모델지지부 주위에서의 충격파 형성과 sting, strut 그리고 second throat에서의 반사 충격파의 상호 작용에 연구의 촛점을 두었다. 수치 기법은 내재적 플럭스 차분 분할기법 (implicit flux-difference splitting technique)을 사용하였다. 2차원과 3차원 유동해석 결과로부터 모델지지부 후류의 유동에 미치는 diffuser 출구 경계조건의 영향을 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.647-650
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• 2017

As the necessity of development of supersonic vehicle increases, securing an aerodynamic data from low to high altitude is requested for flying vehicles crusing in various high-tech environment. Therefore our research team built equipment by improving heating device of Model Aerodynamic Facility(MAF) of Konkuk University to simualte a real gas environment. Guided weapon system and temperature and velocity distribution according to the flow that is produced from the pier of supersonic vehicle is planned to be researched by using this equipment.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.5
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• pp.93-99
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• 2003

The determination of thrust is essential in design and evaluation of a hypersonic airbreathing propulsion device. Conventional methods to determine the thrust is using thrust stand or force measurement system. However, these conventional methos are not applicable to the case where thrusts stands are impractical, such as free jet testing of engines, and model combustor. For this reason, the thrust determination method from measured pitot pressure is considered and validated. Validation of thrust determination from pitot pressures can be achieved by comparing the actual thrust from thrust stand. For validation purpose, a small-scale supersonic wind tunnel is installed on the thrust stand. Thrusts are measured while pressures are measured simulaneously. Then, the thrust from pitot pressure measurements are compared with the measured thrust and theoretical thrusts.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.1
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• pp.61-70
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• 2019

A primary investigation on the underexpanded flow generated in a 0.4 MW class high enthalpy supersonic arc-heated plasma wind tunnel is conducted experimentally. The diameter and the position of the Mach disk from the nozzle exit is measured for overall pressure ratios ranging from 200 to 30. The empirical correlations for Mach disk diameter and position are determined which show very good agreement with experimental results.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.409-412
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• 2005

This paper shows the process of Pressure Sensitive Paint(PSP) measurement on the nozzle wall in M=2.5 supersonic wind tunnel, and compare with the result of the paper that performed the PSP measurement in similar condition in NASA Lewis Research Center.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.253-254
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• 2002

The determination of thrust is very important in hypersonic air-breathing propulsion design and evaluation. Because of the short flow-residence time in the combustor, the evaluation of engine performance is strongly influenced upon the engine thrust. Conventional methods to determine the thrust is using thrust stand or force measurement system. However, these methods cannot be applied to the case where thrust stands are impractical, such as free jet testing of engines, and model combustor. With this reason, the thrust determination method from measured pilot pressure is considered and evaluated.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2004.04a
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• pp.9-18
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• 2004

초음속 유동하에서 측추력기 주위의 유동 현상을 실험 및 수치해석을 이용하여 해석하였다. 실험은 버지니아공대의 초음속 풍동과 건국대의 초음속 풍동을 사용하였으며 계산 코드는 Aerosoft 사의 GASP(ver.4.0)과 건국대의 AADL3D를 사용하였다. 실험결과는 Schlieren, Shadow graph 등의 가시화 장치와 압력 센서와 PSP(Pressure Sensitive Paint)를 이용하여 유동장 특성과 압력분포를 구하여 실제 작용되는 힘과 모멘트를 구하였다. 실험조건은 자유류의 흐름이 마하수 4 이고 측추력기와 자유류의 압력비가 532 이었다. 성능향상 방안으로 측추력기 후방에 램프를 설치하는 것을 제안하였으며 이에 대한 실험을 수행하여 수직력에 대한 변화는 없지만 피칭다운 모멘트가 약 $70\%$ 감소함을 보여주어 실제로 성능이 향상되었음을 입증하였다. 또한 측추력기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 인자들에 대한 가시화실험을 수행하여 그 이해를 돕고자 하였으며, 현재 건국대에서 보유하고 있는 고속유동 관련 실험장치의 소개와 이를 이용한 연구들을 소개하므로써 압축성 유동장 연구에 이러한 실험장치의 필요성에 대한 이해를 구하고자 한다.