• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.69-69
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• 2003

우주발사체의 비행 목표는 위성의 궤도 투입이다. 이를 위해서는 발사체에서 요구되는 추력값과 총추력을 보장하는 추진기관이 개발되어야 한다. 엔진은 엔진 자체의 작동 안정성을 위해서 유량제어를 필요로 하지만, 이뿐만이 아니라, 발사체의 비행임무 수행을 위해서도 추진제가 모두 소진되는 시스템(TDS:Tank Depletion System) 개념이 도입되어야 하며, 이는 유량 제어를 통해서 실현된다. 본 연구에서는 우주발사체의 비행임무 수행에 필요한 즉, 총추력 오차 범위, 추력 오차 범위, 추진제 탑재량 및 잔류량 오차범위 관점에서 필요한 추진기관에 요구되는 성능을 검토하였고, 이를 위해 TDS 개념의 도입과 더불어 이를 구현할 수 있는 유량제어 개념을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.61-70
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• 2017

고체 추진제를 연료로 사용하는 DACS의 강인한 추력 분배기법에 대한 연구를 수행하였다. 추진기관이 제어해야 하는 추력의 자유도보다 많은 구동 노즐을 보유한 시스템에 대하여, 비정상적인 상황을 허용할 수 있는 강인한 추력제어 기법을 제안하였다. 추력 분배기법에 의해 각 노즐로 인가된 명령 대비 응답 노즐 목 면적 크기의 차이를 이용하여 추력 분배기법에 적용된 가중행렬을 실시간으로 변환시키는 기법을 적용하였다. 이를 통하여 오차가 발생한 노즐의 추력 분배 비율을 감소시키고, 결론적으로 시스템에서 발생되는 추력 오차를 감소시키도록 하였다. 제안된 기법에 대하여 DCS와 ACS 각각의 구동장치가 제어명령을 추종하지 못하는 임의의 고장조건을 모의하였고, 시뮬레이션을 통해 기법의 성능을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.9-19
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• 2009

추진기관의 개발 단계에 있어서 정확한 추력 성능 평가는 매우 중요한 부분을 차지한다. 특히 저추력 액체로켓엔진의 경우 측정오차 및 추진제 공급시스템으로 인한 추력 손실이 측정된 추력에 미치는 영향은 상당하다. 본 연구에서는 이들의 영향을 최소화하는 기존의 추력 측정 장치를 보완한 정 추력 측정 범위 150 ~ 1500 N, 추력 측정오차 10 N 이하의 추력 측정 장치를 개발하여 작은 추력을 발생하는 액체로켓엔진의 정확한 추력 측정을 가능하도록 하였다. 또한, 추력단계별시험을 바탕으로 신뢰도 평가 기법을 확립하여 본 연구에서 개발한 추력 측정 장치의 추력 측정 정확도 및 신뢰성을 향상시켰다.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1188-1191
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• 2017

추력은 연소기 개발시험 시 연소 성능을 확인하기 위한 매우 중요한 항목이다. 따라서 정확한 추력을 측정하는 것은 매우 중요하다. 정확한 추력을 측정하기 위해 추력측정장치 시스템 특성, 저항 및 선형성 등을 파악하기 위해 단계적으로 교정 시험을 수행하였다. 추력 교정식으로 산출된 추력과 이론 추력과 비교하여 약 6.9%~8.6%의 오차를 확인하였고, 연소기의 정확한 추력을 측정하기 위해서는 추진제 배관이 연결된 상태에서의 교정이 필요함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.137-143
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• 2002

본 논문에서는 가스제트 방식의 추력기를 이용해서 KSR-III의 탑재부를 스핀안정화시키는 방식에 대해 연구를 수행하였다. 탑재부 상에서 발생가능한 오차 요인들에 대해 정의하고, 그로 인해 자세각 및 각속도가 증가하는 양상에 대해 분석하였다. 추력비정렬오차로 인한 탑재부 상의 자세각 및 각속도 오차 증가를 살펴봄으로써 오차 증가를 최소로 하는 최적의 스핀주파수 및 정상스핀시간에 대한 관계식을 제시하였다. 관계식을 만족하는 모든 해들 중에서 낙하점 오차를 최소로 하는 값을 구하기 위해서는 가능한 모든 오차 조합들에 대한 몬테카를로 시뮬레이션이 필요하게 되지만, 본 논문에서는 오차들에 의한 힘 및 모멘트가 각 축에 대해 극대화되는 경우에 대해서만 시뮬레이션해 봄으로써 적절한 해를 손쉽게 구할 수 있는 부최적해 접근방식을 채택하였다. 이상과 같은 방법을 KSR-III의 탑재부에 적용해 봄으로써 적절한 크기의 스핀 주파수와 정상스핀시간을 결정할 수 있음을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.147-158
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• 2020

본 논문에서는 저궤도 위성에서 추력기를 이용하여 반작용휠 모멘텀을 덤핑하는 방법에 대해서 살펴본다. 추력기를 사용한 모멘텀 덤핑은 주로 정지궤도위성에서 사용되는데 특정 시간에만 추력기로 자세제어와 모멘텀 덤핑을 동시에 수행하는 방식으로 이뤄진다. 저궤도 위성은 수시로 모멘텀 덤핑을 해야 하므로 정지궤도위성의 방식을 사용하는 것은 바람직하지 않다. 본 연구에서는 저궤도 위성에 적용 가능하도록 항상 추력기로 모멘텀 덤핑을 수행하고 덤핑 시의 자세제어는 반작용휠로 수행하는 방법을 살펴본다. 추력기의 밸브 개폐횟수를 줄이기 위해서 최대 크기의 펄스로 추력기를 구동하는 방법을 제안한다. 추력기로 인해 자세오차가 크게 증가하는 것을 방지하기 위해서 추력기의 구동 간격을 조정하였다. 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법의 효과를 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.9-17
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• 2006

우주항공 산업과 유도무기의 발달로 여러 종류의 다양한 고성능 추진기관의 개발이 요구됨에 따라서 보다 정확한 추력계측이 요구된다. 이와 같은 요구조건을 충족하기위하여 지금까지 국방과학연구소에서 개발하여 적용하고 있는 시험대의 설계 기법을 제시하고 시험대의 설계에 필요한 기본적이며 전문적인 지식, 개념을 정리한 것이다. 본 논문에서 정확도를 해치는 여러 가지 원인 분석과 제거기법을 제시하였으며 본 설계기법을 적용한 실례를 통하여 본 설계기법의 우수성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권7호
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• pp.529-536
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• 2020

한국형발사체 3단은 추력기 자세제어시스템에 의해 3단 엔진 점화 시점부터 위성 분리, 위성과 충돌을 막기 위한 회피기동까지 롤 및 3축 자세제어가 수행된다. 추력기 자세제어시스템은 추력기를 작동시킬 때 추진제를 소모하므로, 적정 추진제 충전은 임무 성공에 있어 중요하다. 그러므로 한국형발사체의 비행 중 추력기 자세제어시스템의 추진제 소모량이 얼마인지 추정할 수 있는 수단이 필요하다. 본 연구에서는 추력기 자세제어시스템에서 획득할 수 있는 압력, 온도 데이터를 바탕으로 추진제 소모량을 추정할 수 있는 에너지 관계식을 개발하였다. 개발된 관계식을 검증하기 위해 On-board 시스템과 유사한 시스템을 구성하여 시험을 했고, 추진제 소모량 추정식과 증류수를 사용한 시험 결과를 비교분석하였다. 또한 오차 분석을 통해 예측 결과의 신뢰성을 판단하였다. 마지막으로 시스템 수준 운용시험의 추진제 소모 결과도 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.73-81
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• 2006

추력시험대는 로드셀을 이용하여 추진시스템의 추력을 계측하는 장치로 추진시스템 특성에 따라 다양한 방식이 적용된다. 본 논문에서는 연소관 변형에 의한 로드셀 중심과 추력 벡터의 어긋남이 추력시험대에 적용된 체결방식에 따라 추력오차에 어떤 영향을 미치는지 이론적으로 분석하였으며 수치해석 결과와 서로 일치함을 확인하였다. 그리고 플렉셔 성능을 결정하는 매개변수를 정의하고 이에 따른 플렉셔 성능을 분석함으로써 계측 신뢰도 뿐 만 아니라 시험 안전성이 우수한 추력시험대 운영개념을 제시하였다.