• 한국추진공학회지
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• 제24권3호
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• pp.18-30
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• 2020

본 연구는 고체추진기관의 추력측정불확도 추정 방법에 관한 것이다. 힘 측정불확도 추정 지침은 ISO와 국내외 기구에서 제공하고 있으나 모든 내용이 실험실에서 운용하는 하중시험기와 하중 센서의 교정을 중심으로 기술되고, 개념적으로 기술되어 있다. 추력시험대 불확도의 주요 원인인 교정식과 선형화 불확도의 추정에 대해서는 해당 지침을 직접 적용할 수는 없다. 본 논문에서는 측정불확도 기본 개념을 이용하여 교정식 불확도와 교정식의 선형화 불확도를 추정하는 식을 만들고, 이를 추력 시험대의 추력측정불확도에 추정하여 적용하였으며, 비교적 간단한 추력측정불확도 추정 방법을 제안하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.45.3-46
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• 2009

홀 추력기는 비교적 간단한 구조와 작은 크기 및 높은 연료효율로 미래 소형위성의 핵심기술로 주목 받고 있다. 이 연구실에서는 2010년 발사예정인 과학기술위성 3호에 탑재할 소형위성용 저 전력 홀 추력기를 연구 개발하였다. 성능에 가장 큰 영향을 미치는 자기장 구조는 FEMM전산코드를 이용한 해석을 통해 설계되었으며, 제작된 프로토타입의 실험을 통해 자기장의 세기 및 모양, 양극전압 및 기체유량에 따른 성능 특성을 관찰하였다. 또한 Faraday Probe와 Retarding Potential Analyzer (RPA), 랑뮈어 탐침 등을 이용해 이온빔의 분사각도 및 전류밀도, 이온에너지 분포, 플라즈마 전위 등을 측정하고 관찰된 특성을 물리적으로 분석하였다. 이러한 최적화 과정을 통해 설계된 비행모델의 시험 결과 양극전력 200 W, 제논 연료유량 0.85 mg/s 을 통해 11.2 mN 추력, 1350 s 비추력, 37% 추력효율을 획득하여 개발목표를 상회하는 만족할만한 결과를 얻었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.298-302
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• 2009

홀 추력기는 전기추력기의 한 종류로 비교적 간단한 구조와 높은 추력밀도 및 비추력으로 소형위성에 적합하다고 판단되어 주목받고 있으며, 이에 국내에서도 과학기술위성 3호의 핵심기술로 선정되어 자체 개발 중에 있다. 여러 요구조건 분석을 통해 입력전력 300 W, 추력 10 mN, 추력효율 35% 및 비추력 1000 s이 개발목표로 설정되었으며, 이를 만족하는 추력기의 개발을 위해 다양한 구조의 프로토타입 제작 및 실험을 수행하였다. 그 결과 현재까지 약 290 W 입력전력과 0.97 mg/s의 제논 연료유량에서 11 mN의 추력을 37%의 추력효율로 얻는 만족할만한 결과를 얻었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.310-319
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• 2017

충격파 시험장치를 이용하여 추력을 측정하는 방법을 소개하였다. 충격파 시험장치를 이용하여 엔진의 추력을 측정하기 위해서는 일반적인 엔진시험 시설에서 추력을 측정하기 위해 사용하는 밸런스가 힘의 평형상태에 도달하지 못하기 때문에 응력파 힘 밸런스(Stress Wave Force Balance) 방법을 이용하여 측정한다. 본 논문에서는 모델 힘 밸런스(force balance)에 대해 충격하중을 주고 유한요소법(FEM)으로 변형률을 계산하였다. 충격하중과 변형률의 관계를 역합성곱(de-convolution)하여 천이함수를 도출하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.54-61
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• 2004

추진 시스템을 포함해 구성요소의 소형화가 최근 위성체 기술의 경향이다. 소형위성 추진기관은 크기 축소라는 기술적 도전일 뿐만 아니라, 기본적인 유동/연소 구속조건의 결합을 보이고 있다. 본 논문에서는 냉각 가스 마이크로 추력기에서 마이크로 노즐의 물리적 구속조건에 대해 살펴보았다. 또한 미소 추력의 측정 방법에 대해서도 언급하였다.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.8-13
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• 2010

축추력의 효과적인 제어는 터보펌프의 작동 안정성을 확보하는 데 중요한 기술 중 하나이다. 현재 개발 중인 75톤급 로켓엔진용 연료펌프에 대한 축추력 측정을 상온의 물을 매질로 하여 실시하였다. 시험 결과, 연료펌프의 축추력은 펌프 베어링의 축방향 하중 조건을 만족하는 것으로 예상되었다. 또한 연료펌프의 축추력은 대체로 유량이 작을수록 커졌다. 그리고 플로팅 링 실과 임펠러 사이의 간극이 바뀌었을 때, 연료펌프의 축방향 하중과 후방 누설 유량이 변화하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.122-129
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• 2004

소형 액체 엔진의 개발을 위한 과정에는 정확한 추력 측정이 성공적인 시험 및 평가를 위해 필수적이다. 본 논문에서는 추력 측정 장치의 개발을 위해 고려해야 할 설계 요소 및 제작 과정 동을 살펴본다. 측정 장치의 특정들이 기술되고 진공 환경을 모사한 연소 시험을 통해서 그 성능을 평가하였다. 측정 장치의 성능 시험을 위해 추진제 주입 압력의 변화에 따라 정상모드와 펄스모드에서 연소 시험을 수행하였으며 고유 진동수 및 구조물 의 선형성 시험과 같은 특성 시험을 통해 소형 액체 엔진의 정확한 추력 측정을 위한 적합성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.39-43
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• 2005

본 논문에서는 인공위성의 자세제어에 활용될 미소 추력의 발생장치로서 고체추진제를 이용한 마이크로로켓을 제작하고 이의 성능평가를 위한 기초실험 수행내용을 기술 하였다. 분사제트의 가시화를 통해 로켓의 성능분석을 시도하였고 점화 가능성을 확보하기 위해 여러 형태의 점화기법을 연구해 보았다. 크기가 작은 만큼 제작과 점화가 어렵고 추진력 측정에 정밀성이 요구되었다. 추진력을 측정하기 위한 두 가지 형태의 미소추력 측정 장치를 개발 하였고 측정 장치의 성능평가를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.100-106
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• 2019

고농도 과산화수소와 케로신을 추진제로 하는 액체 로켓 엔진을 이용하여 수직형 연소 실험대에 고고도 모사용 디퓨저와 기 검증된 추력 측정 장치를 장착하여 지상 및 고고도 모사 연소 실험 설비를 구축하였으며, 고도에 따른 추력 특성을 고찰하였다. 선행으로 고고도 모사용 디퓨저의 특성 및 시동압력을 검증하기 위하여 1:4.8 스케일로 축소한 디퓨저를 설계 및 제작하였다. 축소형 디퓨저는 질소 가스를 이용하여 cold flow test를 수행하여 성능 및 시동 특성을 확인하였으며, 그 결과 연소 실험용 디퓨저의 성능 안정성과 시동 특성을 확보하였다. 수직형 연소 실험대에 고고도 모사용 디퓨저와 추력 측정 장치를 장착하고, 시스템 저항에 대한 추력 보정식을 도출하였다. 추력 보정식은 실제 연소 실험 전에 수행한 추력 단계별 실험과 진공 단계별 실험을 통하여 도출하였다. 작동 고도가 10km인 노즐을 설계, 제작하여 지상 연소 실험 및 고고도 모사 연소 실험을 수행하여 작동 고도 변화에 따른 추력 특성을 분석하였다. 추력 측정 장치에서 계측한 추력값을 이용하여 실제 추력을 각각의 보정식을 이용하여 계산하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.381-385
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• 2005

최근 우주 개발 기술은 "더 빠르고, 저렴하고, 효율적인"으로 표현할 수 있다. 이런 장치들 사이에서 마이크로 추진 장치는 필수적인 요소이다. 또한 마이크로 노즐은 마이크로 추진 장치에서 가장 중요한 부분이다. 냉가스 추력기의 경우, 마이크로 노즐은 팽창비의 변화를 통해 압축 가스내의 저장된 에너지를 운동에너지로 변환시킨다. 본 논문에서는 노즐 팽창비와 비열비에 따른 마이크로 노즐의 특성을 실험하였다. 추력은 추력 측정 장치에 부착한 스트레인게이지를 사용하여 측정하였다. 또한 실험을 통해 마이크로 노즐의 성능을 평가해보았다.