• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.647-654
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• 2007

본 논문에서는 일정한 추력을 이용한 지구-달의 연료 최적 궤적해를 이용하여, 가변 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적에서의 에너지 및 연료 최적 궤적을 설계하였다. 에너지 최적의 지구 탈출 궤적은 여러 차례 지구를 공전하게 되고, 궤도 천이 시간이 일반적인 궤도 천이 시간 보다 상대적으로 오래 소요되므로 최적화 문제를 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 에너지 최적 해를 구하기 위하여, 초기 상태변수를 조정하면서 Discrete continuation의 기법을 적용하였다. 최적화 문제의 종말 조건은 일정한 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적의 종말 조건을 이용하였고, 구속 시간은 일정한 추력기를 이용한 궤도 천이의 경우보다 큰 값으로 설정하였다. 한편, 연료 최적 궤적은 제어 입력의 형태가 불연속적이기 때문에 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 연료 최적 궤적은 에너지 최적의 해와 호모토피(Homotopy) 기법을 적용시켜 그 해를 구하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-9
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• 2017

노즐 목 내부형 핀틀추력기에서 핀틀 행정거리가 추력기 성능에 미치는 영향에 대해 전산수치해석 연구를 수행하였다. 해석결과 핀틀 행정거리가 증가함에 따라 추력조절비는 2% 이내였고, 공력하중비는 최대 22%로 확인되었다. 노즐 목을 지난 유동이 핀틀의 형상으로 인해 급격히 팽창하며 충격파가 발생하였다. 특히, 핀틀 행정거리 4, 5 mm에서는 충격파가 노즐 벽면에 부딪치며 박리거품이 발생하였다. 고도에 따라서는 추력은 증가하였고 공력하중은 감소하였지만, 그 차이가 1.5% 이내로 작았다. 보어가 있는 경우 핀틀 팁의 면적 감소로 공력하중이 감소하는 결과를 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.872-880
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• 2017

일반적으로 추력기는 on/off 제어 방식을 이용한다. Bang-Bang Control, PWM(Pulse Width Modulator), PWPF(Pulse Width Pulse Frequency) 등이 그 방법으로 많이 이용되고 있다. PWPF를 설계할 때 파라미터($K_m$, ${\tau}$, $U_{on}$, $U_{off}$, $U_m$)를 잘못 선정하면 위상 지연, 연료 낭비, 수명 감소 등이 발생한다. 그러므로 파라미터가 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하고 적절한 파라미터를 선정하여야 한다. 본 논문은 정적 해석을 수행하여 PWPF 파라미터 설계방안을 제시하였으며, 동적 분석 및 시뮬레이션을 수행하여 설계변수에 미치는 상호 영향을 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.41-45
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• 2009

본 연구에서는 고농도 과산화수소와 케로신을 각각 산화제와 연료로 사용하는 소형 이원추진제 추력기의 설계/제작 및 인젝터 성능특성 파악을 위한 수류시험을 수행하였다. 본 개발모델에서는 점화기, 인젝터, 막냉각 시스템을 통합하여 운용이 가능한 구조의 믹싱헤드를 적용하였으며, 각 부분으로의 공급유량 변경이 가능하도록 하여 최적 설계의 실험적 검증 및 효율성을 극대화하고자 하였다. 마지막으로 수류시험을 통해 인젝터 유량 및 추진제 분사패턴을 확인하였으며, 믹싱헤드의 설계 타당성을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.43-43
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• 2002

인공위성은 일반적으로 추력기(thruster)에서 플룸(plume)을 거의 진공에 가까운 외부환경으로 사출하여 자세를 제어한다. 이 때, 사출되는 플룸에 의해 위성체의 고도에 영향을 줄 수 있는 교란추력/교란토크, 열하중(thermol loading), 정밀계측장비에 영향을 주는 오염(contamination) 등, 여러 부정적인 효과들이 야기될 수 있으며, 이들 효과들은 결론적으로 위성체의 수명을 단축하기 때문에 이들에 대한 정확한 예측은 위성체 설계단계에서 매우 중요하다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.177-183
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• 2005

본 연구에서는 액체 추력기에 적용될 내열합금 소재인 Inconel 600, Inconel 625, Haynes 230에 대해 Nd:YAG 레이저 용접 및 전자빔 비드 온 플레이트 용접을 수행하였다. 레이저 용접과 전자빔 용접 시 각각의 변수가 용접비드 형상에 미치는 영향을 분석하였으며 용접 조건들이 용접성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 조직, 미세경도 및 인장강도 등의 실험을 하였다. 또한, 레이저와 전자빔 용접 실험 결과를 분석하여 최적의 용접방법과 조건을 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.215-218
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• 2007

고체추진제를 사용한 초소형 추력기의 내탄도 모델링과 성능예측에 관하여 기술하였으며, 특히 초소형화 되면서 고려해야하는 연소실 내의 열손실을 고려하였다. 추진제는 일반 HTPB-AP계열을 선택하였으며, 계산 모델은 간단한 1차원 축대칭 end-burner 모델로 정하였다. 연소실내의 화염에 노출되는 표면과 체적에 대한 비율을 변화시키면서 연소실 가스 온도, 압력, 추력을 계산하여 본 논문의 경우 열손실효과로 약 3%의 총역적 감소가 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.175-178
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• 2011

본 논문에서는 자세제어용 추력기에 사용되는 단일액체추진제의 성능특성 및 활용현황을 조사한다. 과산화수소는 단일추진제로서 1960년대 중반까지 활발히 사용되었으나, 비추력 성능과 저장성이 탁월한 하이드라진으로 급속히 대체되었다. 하이드라진은 양호한 성능특성을 배경으로 인공위성, 행성간 탐사선, 우주발사체 등의 단일추진제로서 가장 많이 사용되고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.107-118
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• 2017

현재 국내외적으로 달 탐사에 대한 관심이 높아지고 있다. 달 탐사를 위해서는 가변추력 엔진 기술의 확보가 매우 중요하다고 할 수 있다. 엔진 추력 조절 방식 중 면적 조절을 통한 유량 변경 방식은 가장 신뢰성 있는 기술로 평가되며, 대표적으로 핀틀 분사기가 있다. 핀틀 분사기는 구조가 비교적 단순하며 연소불안정에 강하다는 강점을 가진다. 따라서 현 시점에서 가변추력을 위해 신뢰성 있는 기술로 여겨지는 핀틀 분사기에 대한 연구가 선행될 필요가 있다. 본 연구에서는 핀틀 분사기의 기본 개념과 설계 인자를 살펴보고 전반적인 설계 절차를 확립하며, 국내외 최신 개발 동향을 파악하고자 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권6호
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• pp.95-108
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• 2019

전기추진은 전기에너지를 이용하여 연료를 빠른 속도로 분사시켜 높은 비추력을 갖는 추진방식으로, 위성의 연료무게를 크게 감소시켜 발사비용 감소와 탑재체 무게를 증가 시킬 수 있어 세계적으로 매우 활발하게 연구되고 있다. 최근에는, 초소형위성부터 대형위성, 저궤도위성부터, 우주탐사선까지 다양한 목적으로 전기추력기가 활용되고 있으며, 완전전기추진을 이용하여 위성임무를 수행하고자 하는 위성들도 개발되어 점차 그 수가 증가하고 있다. 본 논문에서는, 세계적으로 연구가 가장 활발하게 진행되고 있는 미국, 유럽, 일본에서의 전기추력기 연구개발 현황과 동향에 대해서 살펴보고자 한다.