추진기관 적용에 따른 복합재연소관의 일반적 사항들을 논하였다. 추진기관의 효율에 주요인자인 경량화에 있어서 복합재 연소관의 무게가 철금속 연소관에 비해 약 50%의 감소효과가 있으며 단가의 측면에서도 부가가치가 있는 것으로 평가된다. 그러나 추진기관 체계적(추진제 공정 및 구조안정성) 관점에서 추진제 내면변형율(Inner Bore Strain)의 증가, 제작공차, 공정의 재현성, EPDM의 접착기밀성 및 외부습도 유입 문제 등의 앞으로 해결되어야 할 사항들이 제시되었다.
단일 추진제로써 널리 사용되는 하이드라진은 높은 성능을 가지나 그 맹독성으로 인해 하이드라진을 대체할 새로운 친환경 추진제가 연구되고 있다. 친환경 추진제의 후보군들 중 이온성 액체 추진제는 하이드라진에 비해 낮은 독성과 더불어 높은 비추력, 밀도를 가진다. 이온성 액체 추진제중 하나인 Hydroxylamine Nitrate (HAN)을 사용한 추력기를 설계하기 위해서는 주어진 추진제 유량을 충분히 분해시킬 수 있는 촉매 베드 크기를 구할 필요가 있다. 본 연구에서는 HAN 추진제를 사용한 소형 추력기를 설계하고 추력기의 추진제 분해성능을 특성속도 효율 등으로 평가함으로써 HAN 추력기 설계에 있어 기준점을 제시하고자 한다.
액체추진 로켓엔진의 개발과정에서 고주파 연소불안정은 엔진의 비행 안정성 및 성능의 보장을 위해 반드시 고려해야 하는 중요한 인자이다. 특히 액체추진 로켓엔진에 사용되는 다양한 추진제 조합 중 LOX/RP-1은 그 성능, 가용성, 경제성 등의 측면에서 우수한 추진제이지만 F-1 엔진의 개발과정에서와 같이 여타 추진제 조합에 비해 고주파 연소불안정 특성이 강하게 나타난다. 액체추진 로켓엔진의 음향불안정 특성 예측을 위해 다양한 방법이 제시되어 왔다. 그 중 n-$\tau$ 2 매개변수 법은 연소불안정 특성 예측에 실험적 고찰을 통한 간단한 연소모델을 포함하는 것으로 신속한 결과를 얻을 수 있다는 장점 때문에 엔진의 예비설계 및 본 설계과정에서 인정성 측면의 분석을 위해 널리 사용되고 있고 기존의 엔진 개발과정을 통해 그 신뢰성이 검증되어 왔다.
젤 추진제는 젤 추진 시스템에서 액체 추진 시스템과 같이 제어의 용이성, 저장성, 취급성, 비누설성 등과 같은 장점을 포함한다. 또한, 젤 추진제는 액체 추진제와 비교했을 때 보다 높은 발열량 특성을 나타내며, 금속 입자(알루미늄, 보론)의 첨가로 높은 비추력을 얻을 수 있다. 미립화 특성과 관련하여 젤 추진제는 젤화제의 다양한 점도와 금속 입자의 첨가 정도에 따라 저조한 미립화 특성을 나타낸다. 젤 추진제의 미립화 특성 향상과 연소 효율을 증대 시키기 위해 젤화제의 함유량 변화와 금속 입자의 첨가 정도에 따른 젤 추진제 제조 기술을 바탕으로 동적 분무 특성, 연소 특성 연구를 수행하고 있으며, 이에 대한 연구동향을 소개한다.
1990년대부터 기존 맹독성 이원추진제를 대체하기 위해 수행되어 오던 친환경 혹은 저독성 이원추진제 조합에 관한 연구는 최근 우주 추진기술 개발과정에서 경제성, 안정성, 효율성 등이 강조되며 더욱 주목받고 있다. 연구활동은 주로 저독성 하이퍼골릭 연료를 개발하는 것에 집중되어 왔으며 백연질산 혹은 고농도 과산화수소 산화제로 사용하였다. 저독성 하이퍼골릭 연료의 종류는 촉매성 연료, 반응성 연료, 이온성 연료로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 하이퍼골릭 이온성 연료의 연구개발 동향을 소개하고 선행연구에서 보고된 주요 결과들에 대해 분석하고자 한다.
Hydroxyl terminated polyether(HTPE) 추진제는 전술용 모터에 현재까지도 적용되고 있는 HTPB/AP 추진제를 대체할 수 있는 추진제로서 최근에 개발되고 있다. 본 연구에서는 HTPE와 HTPB 추진제에 대한 파쇄성 시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 추진제의 파쇄성은 바인더함량, 기계적 특성 및 연소속도에 의해 영향을 받았으며 연소속도가 증가할수록 기계적 인성이 낮아질수록 파쇄성은 증가하는 경향을 보였다.
KM(Kick Motor)는 항우연에서 주관하여 개발하고 있는 3단형 과학관측로켓(KSR-III)이다. 본 연구는 이 KM에 적용되는 추진제 개발로서 추진기관에서 요구하는 성능, 밀도, 연소특성, 기계적특성, 점화성, 추진제/라이너/EFDM 접착력을 달성하고, 장기저장시 추진제에 작용하는 온도, 중력등 하중에 대한 추진제의 내구성을 확인하는 수면예측시험을 통해 KM이 사용하는 기간중 요구성능을 발휘할 수 있는 추진제 개발을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 KM 추진제 개발중 1차적으로 추진기관 요구성능을 달성하기 위해서 추진제 성능분석을 통한 기본조성을 설정하고, 이 기간조성을 토대로 밀도, 연소특성, 기계적 특성, 추진제/라이너/EPDM 접착력 실험 결과등을 정리하였고, 추진제 성능을 확인하는데 일반적으로 널리 이용하는 있는 표준모타(ST-8)에 적용하여 이론적 성능분석 및 실제 연소시험을 실시하여 그 결과를 비교 분석하였다.
소비자들의 축산물 안전성에 대한 관심이 높아지고 있어 축산물뿐만 아니라 사료의 안전성 관리가 주요 정책 방향으로 대두되고 있다. 이에 소비자들의 축산물에 대한 불안을 불식시키고 소비확대를 위한 정부의 ‘축산물 이력 추적시스템 추진시스템’추진계획과 아울러 기초 생산재인 사료의 안전성확보방안의 일환으로 시행되고 사료의 BSE(광우병) 대책과 HACCP 추진계획을 알아본다.
접촉점화 추진제는 장기 저장성과 높은 점화 신뢰성을 기반으로 우주 비행체의 추진 시스템에 널리 활용되어 왔다. 기존 접촉점화 추진제는 독성이 강하고 발암성 물질로 분류되어 취급과 운용에 많은 비용이 소요된다. 이러한 기술적 단점을 극복하기 위하여, 저독성 물질에 기반한 고성능 접촉점화 추진제 조합에 대한 연구가 활발히 수행되어 왔다. 이 논문에서는 친환경 접촉점화 추진제의 개발 현황에 대한 문헌 조사를 바탕으로 과산화수소, 질산, 이온성 물질을 포함한 친환경 접촉점화 추진제의 연구 개발 동향을 소개하려 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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