• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.79-82
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• 2004

추진제 공급계는 발사체에 탑재될 엔진에 추진제를 요구조건 (유량, 온도, 압력 등)에 맞게 공급하는 시스템을 말한다. 본 시험 설비는 추진제 공급 시스템 개발시 주요 구성기술인 가압 시스템 개발, 탱크 내 프로세스 개발, 추진제 배관 시스템 개발을 위해 구축되고 있다. 본 논문에서는 현재 항 우연 내에 구축중인 추진제 공급 시험 설비를 소개한다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.75-82
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• 2001

KSR-III 추진기관 공급계는 엔진에 일정한 유량의 추진제를 연소 종료 시점까지 공급해 주는 것을 목적으로 한다. 엔진으로 유입되는 추진제의 유량이 시간에 따라 변하게 되면 연소 불안정성, 추력의 변화 및 POGO 현상이 발생하여 발사체가 제 성능을 발휘하지 못 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 KSR-III 추진기관 공급계의 동특성 해석을 통해 로켓 가속도가 공급계에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 POGO라고 불리는 발사체와 공급계 사이의 공진 현상을 피하기 위하여 공급계에 대한 POGO 해석을 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.89-94
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• 2010

액체로켓 기체공급계는 추진제를 요구되는 유량, 온도, 압력으로 엔진에 공급하여야 한다. 이를 위한 정상상태의 공급특성은 기존의 열역학 및 열전달, 유체역학 이론을 적용하여 해석하며 방법론이 잘 정립되어 있다. 발사체의 비행 중에 발생하는 탱크와 공급배관에서의 추진제의 진동은 정상상태의 공급특성을 변하게 하며 추진제공급 요구조건을 만족시키지 못하게 한다. 이러한 진동을 발생시키는 것으로서 발사체의 가속도로 인한 슬로싱 및 엔진의 추력섭동에 의해 배관 내 추진제가 진동하는 포고 불안정이 있다. 포고와 슬로싱에 의한 발사체 제어와 구조측면에서 미치는 영향에 대해서는 기존에 많은 연구가 있으나 추진제 공급특성에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 추진제의 진동이 엔진으로의 추진제 공급에 미치는 영향을 기존 자료를 이용하여 살펴보고 진동을 제어하기 위한 기구를 살펴본다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.793-794
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• 2011

발사 전 발사체에 공급되는 추진제는 엔진의 정상작동을 위해 설정된 추진제 온도범위 내로 공급되어야 하며, 이는 발사체 공급계 시스템 내에서의 온도변화도 고려되어 발사 전 지상공급시스템 운용 절차에 반영된다. 본 논문에서는 나로호 발사대 액체산소 충전시스템의 액체산소 충전 온도 제어를 위한 시스템 운용절차와 액체산소 냉각방법에 대해 고찰한다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.22-29
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• 2003

KSR-III 추진기관 공급계는 각종 배관류, 밸브류 및 이를 제어하는 제어기로 구성되어 있으며, 엔진으로 유입되는 추진제의 제어를 담당하고 있다. 이러한 공급계 시스템의 특성을 검증하고, 구성부품의 성능을 확인하기 위하여 PTA-I 수류시험을 실시하였다. PTA-I 시험설비는 엔진과 헬륨가압탱크를 제외한 공급계 전체와 지원설비로 이루어져 있다. PTA-I에서는 밸브, 제어기와 같은 단품에 대한 시스템 시험, 배관특성시험, 추진제 유량조절 시험, 배관부 압력 변동폭 및 주파수 특성 시험, 레귤레이터 성능 시험등을 수행하였다. PTA-I 시험을 통하여 구성단품에 대한 문제점을 발견하고 이를 수정보완 하였으며, 공급계 시스템의 설계 데이터와 시험데이터 비교를 통한 설계 검증을 완료하였다. PTA-I 시험의 결과는 PTA-II 및 연소시험을 수행하기 위한 시스템 구성에 적용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.45-52
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• 2002

본 연구에서는 액체 로켓의 축방향 불안정성에 대한 개요와 국내 최초의 액체 추진로켓인 과학로켓 3호 (KSR-III) 추진기관 공급계 시스템에 대한 주파수 특성에 대한 결과를 다룬다. 공급계에 설치된 여러 구성품 중 벨로우즈와 벤튜리의 cavitation volume이 공급계의 주파수 특성에 미치는 영향을 파악하였다. 벨로우즈는 공급계의 고유진동수를 낮추는 데 큰 역할을 함을 알 수 있다. 또한 KSR-III의 산화제와 연료 공급계의 고유진동수는 각각 약 280Hz와 90Hz임을 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.62-69
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• 2005

액체로켓 추진기관의 추진제 공급계 개발을 위한 추진제 탱크 가압시스템의 주요 변수들을 계산하는 설계방법이 본 논문에서 제시되었다 가압 유체의 공급 조건들이 추진제 탱크 내부에서 발생하는 열역학적 프로세스의 효율성에 미치는 영향을 분석하였고 이를 바탕으로 하여 추진제 탱크 입구에서의 가압 유체의 최적 공급온도, 공급 속도를 계산하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-11
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• 2021

포고 현상은 액체추진 로켓에서 발생하는 축방향의 동적 불안정 진동이다. 동체의 고유진동수와 추진제 공급계의 주파수가 가까와 지면 전체 시스템이 불안정 현상을 보인다. 포고 현상을 예측하기 위해 1단의 추진제 (산화제 및 연료) 탱크는 쉘 요소로, 나머지 구성 요소인 엔진 및 상단은 mass-spring으로 모델링하여 구조해석을 수행하였다. 추진제 공급계의 압력 및 유량 섭동예측에는 transmission line model이 사용되었다. 본 논문에서는 이와 같이 수행된 구조 및 유체 모델링을 통합하여 폐루프 전달함수를 구성하였다. 포고 억제기는 수동적인 방법으로 압력 섭동을 흡수하는 분 기관 및 accumulator로 구성되며 추진제 공급계 중간에 위치한다. 발사체의 비행과정 동안 포고현상을 억제하는 설계 최적화를 위한 설계변수로는 분기관 및 accumulator의 직경 및 길이로 설정하였다. 목적함수로는 포고 억제기의 질량, 그리고 추진제 질량에 따른 폐루프 전달함수의 에너지 최소화로 설정하여 다목적함수 최적화를 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.122-126
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• 2006

터보펌프식 발사체 추진기관의 기체공급계 개발과정을 통하여 두 가지 방식의 가압시스템과 저중량 배관시스템에 대한 국산화 개발을 수행하였다. 서브시스템 시험을 통해 액체산소 얼리지 압력을 일정하게 유지시키기 위한 1단 및 2단 감압방식 가압시스템의 제어 성능을 확인할 수 있었다. 또한 열/유체적 측면과 구조적 측면을 체계적으로 고려하여 배관 시스템의 요구성능을 만족하고 발사체에서 요구되는 수준까지 무게가 저감된 배관 시스템 개발을 개발하였다. 이와 아울러 터보펌프에서의 케비테이션 방지 및 지상 대기시간동안에 배관에서 발생할 수 있는 가이저링을 방지하기 위한 액체 산소 컨디셔닝 기술을 확립할 수 있었다. 또한 가압부/산화제 공급계 연계시험을 통해 시스템 차원의 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.714-717
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• 2017

액체 추진제를 사용하는 우주발사체의 설계 단계에서 고려되는 사항 중 축방향 동적 불안정성인 포고현상에 관한 연구를 진행하였다. 포고 현상이란 발사체 구조계의 축방향 진동이 공급/추진계의 압력 및 유량의 변화를 유발하고, 이러한 변화가 구조계를 다시 가진하는 닫힌계를 구성하여 발사체의 진동을 점차적으로 증가시키는 불안정성을 말한다. 본 논문에서는 포고 현상 중 발사체 공급/추진계에서 발생하는 압력 및 유량의 변화에 대한 동적해석에 초점을 맞추었다. 우주왕복선의 연구사례를 바탕으로 공급/추진계의 음향모드 해석을 수행하여 구조계의 불안정성을 유발하는 공급라인의 모드를 예측하고자 하였다.