• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.1-12
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• 2019

액체로켓엔진에서의 추력조절을 위해 기체주입식 가변추력 방법에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 기체주입식 가변추력은 간단한 구조로 추력을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 밀도 감소에 비례하여 증가된 분사차압에 의해 미립화 성능 증가라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 기체주입식 와류형 분사기를 이용하여 액체 질량유량과 기체주입량의 변화에 따른 분무 불안정, 분무형상, 분무각, 분열 길이와 같은 분무특성을 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.66-70
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• 2010

우주발사체용 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 저압연소시험에서 얻은 데이터를 기본으로 75톤급 연소기의 연소특성속도 및 비추력을 예측하였다. 75톤급 연소기 저압연소시험에서 연소특성속도는 약 1750 m/sec, 비추력은 240 sec로 30톤급 연소기의 저압 성능보다 높은 값을 보여주었다. 30톤급 연소기의 연소시험에서 얻은 저압/고압 관계식을 통해 75톤급 연소기의 설계점에서 연소특성속도는 약 1770 m/sec, 비추력은 약 278 sec로 목표치를 상회하는 값을 예측하였다.

• 기계저널
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• 제56권9호
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• pp.38-43
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• 2016

초임계 난류유동이 활용되고 있는 가장 대표적인 시스템은 액체로켓연소기이다. 액체로켓엔진은 목적하는 임무에 따라 추력이 결정되고 엔진의 추력이 결정된다. 이러한 추력을 결정하는 핵심부품이 분사기(injector)이다. 실용 인공위성을 발사하기 위한 액체로켓엔진의 연소기는 수백 개의 분사기를 통해 연료와 산화제가 혼합되는 구조를 가지고 있다. 따라서 로켓연소기의 연소특성 및 성능은 분사기의 혼합특성에 좌우된다. 그러므로 단일 분사기의 연료/산화제 혼합특성에 대한 많은 실험과 해석연구가 진행되고 있다. 그런데 초임계압력에서는 액체의 표면장력이 사라지게 되어 독특한 혼합특성을 가지고 있기 때문에 성능을 높여주기 위하여 초임계 압력을 선택할 경우 분사기에 대한 연구가 선행되어야 한다. 이 글에서는 이러한 초임계 작동압력에서 분사기에 대한 연구들을 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.1-8
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• 2005

과산화수소를 단일추진제로 사용하는 마이크로 추력기를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 연구에서 은 촉매 활성화 방법과 메조스케일 반응기의 성능평가에 관한 실험을 하였다. 시도한 여러 가지 활성 방법 중, $500^{\circ}C$의 수소 환원법의 경우 가장 좋은 반응성을 가짐을 확인 하였다. 추진제의 완전한 분해 조건을 찾기 위해 메조스케일 반응기가 제작되었다. 촉매 베드를 위해 지지체로 20 mm 길이의 유리 웨이퍼를 준비하여 은 촉매를 스퍼터링 하였다. 과산화수소 공급 유량에 따라 반응기내 공간시간이 변하므로 유량을 변화시키며 반웅기 실험을 수행하였고 전환율을 측정 하였다. 20 mm 베드 길이에서 추진제의 완전한 분해를 위해 480초 이상의 공간시간이 요구된다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.93-97
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• 2010

액체산소/케로신을 사용하는 가스발생기 사이클 액체로켓엔진의 비추력 해석을 수행하였다. 본 해석 방법으로 재연한 300톤급 엔진의 시스템 성능은 문헌에 보고된 결과와 비교하여 비추력 0.1%, 최적 연소압 12%의 오차를 보였다. 오차의 주요 원인은 문헌에 공개되지 않은 서브시스템의 성능모델 차이와 가스발생기 생성물의 물성 모델 차이로 판단된다. 막냉각이 적용되는 30톤급 1단용 엔진의 경우, 연소압 68 bar에서 혼합비 2.2가 최적 비추력 조건인 것으로 평가되었으며 최적 조건은 주어진 성능 모델에 따라 달라질 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.133-137
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• 2002

리니어 모터 중에서 위치 정밀도가 우수하고 개루프 제어가 가능한 리니어 펄스모터(LPM : Linear Pulse Motor)에 대해 추력 성능 및 위치제어 정밀도 향상을 위해서 자기등가회로 모델링법에 의해 추력을 주로 계산하고 있다. 퍼미언스(Permeance) 모델법, 수치해석법(FEM), 속도 기전력법 등을 이용하여 자속밀도(B)를 구하는데 있어 해석적인 추력편차가 존재한다. 정확한 추력을 구하기 위해서는 이들 각각의 방법을 이용한 로렌츠 포스법(Lorentz Force Method), 자기수반 에너지법, Maxwell 응력법 등으로 추력을 계산하여 비교함으로써 모터용량, 파라미터 등의 각종 성능 비교시 중요 요소가 될 수 있다. 이에 본 연구는 위의 방법으로 LPM의 추력을 수식화하여 값을 얻고, 실제 추력값을 측정하여 얻어진 값과 비교 분석하고자한다. 이러므로 보다 정확한 LPM 추력 계산 방법을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.19-26
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• 2014

70 N급 하이드라진 추력기 개발모델의 압력 불안정 특성 고찰을 위한 지상연소시험을 수행하였다. 단일추진제급 하이드라진이 연소시험용 추진제로 선정되었고, 촉매대에는 $Ir/Al_2O_3$ 촉매를 충전하였다. 추력실 직경변화가 연소안정성에 미치는 영향을 규명하기 위해 길이직경비(L/D) 1.03, 1.13, 1.26을 갖는 하단 추력실을 시험변수로 적용한 성능평가가 수행되었다. 개발모델은 50 Hz 근처의 저주파 불안정 특성을 내재하고 있으며, L/D 증가 및 작동압력의 감소가 정체실의 압력진동을 증대시킨다는 사실이 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권10호
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• pp.1264-1270
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• 2004

In this paper research on micro solid propellant thruster is reported. Micro solid propellant thruster has four basic components; micro combustion chamber, micro nozzle, solid propellant and micro igniter. In this research igniter, solid propellant and combustion chamber are focused. Micro igniter was fabricated through typical micromachining and the effect of geometry was evaluated. The characteristic of solid propellant was investigated to observe burning characteristic and to obtain burning velocity. Change of thrust force and the amount of energy loss following scale down at micro combustion chamber were estimated by numerical simulation based on empirical data and through the calculation normalized specific impulses were compared to figure out the efficiency of combustion chamber.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.147-150
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• 2003

The purpose of this research was to develope components of micro solid propellant thruster. Micro solid propellant thruster had four basic components: combustion chamber, nozzle, solid propellant and micro heater for ignition. A performance of micro heater and characteristic of solid propellant was investigated. Micro heater was fabricated by conventional MEMS process and Platinum layer was used for heating element. Effect of geometry parameters on micro heater was tested. The temperature responses of heater with respect to each parameters was compared for a given electrical power. The characteristic of solid propellant(HTPB/AP) was investigated to obtain burning velocity in small chamber. Additionally, a capacity of filling propellant with high viscosity in small chamber was checked to guarantee for the micro fabrication.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.942-948
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• 2011

고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 구현의 용이함과 에너지 효율성이 좋은 on-off 제어기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 제어를 위한 제어기를 소개한다. 연소기 내 압력제어를위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 같은 연속적 제어 기법과 PWM, PWPFM과 같은 on-off 제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 결과를 비교한다.