• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.349-352
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• 2008

본 연구는 고체 추진제 그레인의 형상 변화에 따른 연소 특성을 고찰 하였다. LRE(액체로켓엔진)는 추진제의 공급량을 조절하여 추력을 변화시킬 수 있지만, SRM(고체로켓모터) 연소기 형상은 단순하지만 연소가 시작되면 추력 제어가 어렵다. 이러한 SRM(고체로켓모터)의 추력 제어의 어려움을 그레인의 크기나 형상의 변화를 통해 부분적으로 해결 할 수 있다. 소형 로켓의 추진제에 적합한 그레인을 설계하고 실험을 통해 검증하였습니다.

• 한국추진공학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-26
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• 2023

Star 형상을 갖는 추진제 그레인은 다양한 면적 선도가 가능하고, 제작이 용이하여 실제 고체 추진제 로켓에 유용하게 적용될 수 있다. 그러나, 설계와 관련한 형상 변수가 많고 연소 말기 슬리버가 존재하므로, 해석 비용이 저렴한 일반적인 단일 최적화 기법으로는 최적 설계가 성공하기 어렵다. 본 연구에서는 활용성과 설계 성공률을 높이기 위해 데이터베이스를 사용하여 star 그레인을 설계하는 기법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 성능 변수를 정의하고, 데이터베이스를 구축한 후 요구조건을 만족하는 해를 탐색한다. 제안된 방법을 적용하여 다양한 종류의 연소 면적 선도를 갖는 star 그레인의 설계를 수행하고, 설계 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.53-61
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• 2022

본 연구에서는 CBT(Closed Bomb Test)시험을 통하여 고체추진제의 연소효율을 추정하는 방법을 제시하였다. CBT는 수백 기압에서 작동하므로 실기체의 영향을 고려하기 위해 Noble-Abel 상태방정식을 적용하였다. 또한 밀폐용기 벽면으로 발생하는 열손실을 고려하였다. 그레인의 연소로 인한 그레인의 체적 변화율 계산은 형상 함수(Form Function)를 적용하였으며, 총 8개의 다른 형태 그레인의 연소 효율을 도출하였다. 본 연구에서 제시한 이론모델의 적절성을 실험 결과인 압력-시간 선도와 비교하여 나타내었다. 그레인 형상과 추진제의 충진량에 따른 연소효율을 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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• pp.59-73
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• 1996

체계적 관점에서 추진기관에 요구되는 설계 제한조건의 합리적 조정에 의한 최적화 달성을 위하여 주 체계(Main System)와의 신속한 자료을 제시/교환가 요구된다. 이를 위하여 비록 많은 가정사항들이 내재해 있더라도 성능과 형상, 그리고 무게에 대한 자료을 제시할 수 있는 추진기관 설계 자동화 도구를 개발한다. 본 연구에서는 일차적으로 추진제 조성과 특성의 상관관계를 추진기관 체계와 그레인 내탄도/구조성능의 설계 관점에서 관계식화하여 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.207-210
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• 2007

본 논문은 상용 CAD 프로그램을 이용한 그레인 설계 자동화 프로그램 개발에 관하여 기술하였다. 이 프로그램 통하여 추진기관의 성능산출에 이용되는 연소거리에 따른 연소면적, 체적, 관성모멘트, 무게중심의 변화 및 그레인 형상정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권2호
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• pp.26-36
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• 2007

슬랏이 있는 튜브형 그레인 형상의 알루미늄 함유 PCP계 또는 HTPB계 추진제를 충전한 고체 추진기관에 대해 노즐 내열재의 열반응 특성을 분석하였다. 노즐 내열재에서 채취한 산화알루미늄 입자의 SEM 사진을 통해 상대적으로 크기가 작고 저 함량의 산화제를 포함한 PCP계 추진제는 HTPB계 추진제보다 알루미늄 분말들이 응집될 가능성이 크다는 것을 확인할 수 있었다. PCP계 추진제를 적용한 경우에는 그레인 슬랏과 일치하는 노즐 축소부 내열재의 원주방향 4개 영역에서 큰 입자의 산화알루미늄 충돌로 인해 국부적으로 삭마가 많았지만 HTPB계 추진제는 연소가스내 $H_2O$ 및 $CO_2$의 몰분율이 상대적으로 많음으로 인해 노즐 토출관, 목삽입재 및 확대부 내열재에서 화학반응으로 인한 삭마가 많았다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권3호
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• pp.22-31
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• 2022

기존 Finocyl 그레인 형상 설계는 임의의 형상을 가정하고 Burn-back 해석을 통해 요구조건 만족 여부 확인, 형상 수정의 과정을 반복한다. 이와 같은 설계는 작업자의 설계 피로도를 높이고, 역량에 따라 설계 완성도가 상이한 문제를 가지고 있다. 이에 본 연구는 기존 설계의 문제를 해결하기 위해 Burn-back 자동화 해석 프로그램에 유전 알고리즘을 적용한 최적 설계 방법을 개발하였다. 안정적인 탐색을 위해 가변형 Offset, 작도 불능 형상 변수 제어 기법을 개발하고, 중립형 및 이중추력형 면적선도 형상을 설계하여 성능을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.664-667
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• 2010

고체 추진기관은 다른 추진기관에 비해 구조가 간단하고 운용성이 좋아 전략무기의 추진기관으로 주로 사용되고 있다. 그러나 고체 추진기관의 추력형상은 추진제의 연소속도와 추진제 그레인의 연소면적에 의해 결정되며, 추진제의 외경, 길이, 무게, 충전율 등과 같은 다른 설계요소들에 의해 요구되는 추력형상의 획득에 제약을 받는다. 고체 추진기관의 이중추력 성능은 일반적으로 사거리 연장과 종말 속도 향상에 장점이 있으나 추진제 그레인의 형상만으로 성능을 획득하고자하는 경우 연소관 내 추진제의 충전율이 저하된다. 따라서 연소속도가 다른 이종추진제를 적용하여 이중추력을 획득하는 것이 유리하다. 본 연구에서는 연소속도가 다른 이종 추진제를 적용하여 소형 고체 추진기관의 내외탄도 해석 및 지상연소시험을 통해 이중추력 성능을 확인함으로써 이중추력 추진기관 개발 가능성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.121-125
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• 2010

본 연구에서는 추진기관의 내탄도 성능을 이론적으로 예측하는 방법 중 가장 중요한 정확도를 가늠하는 그레인 형상 및 시간변화에 따른 연소표면적 및 변화량을 산출하는 알고리즘을 구성하였으며, 구현된 프로그램에 의해 계산된 값을 모델링 프로그램에서 산출된 값과 비교하여 신뢰성을 확인하였다. 알고리즘의 기본 개념은 추진제 그레인 형상을 단면방향과 길이방향으로 요소화하여 각 요소가 시간증분에 따라 좌표 이동하여 연소현상을 표현하였으며, 이렇게 구현된 프로그램은 내탄도 해석에 활용할 수 있는 충분한 가능성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.398-401
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• 2007

Polyethylene-N2O 추진제를 이용한 하이브리드 로켓에서 연료 그레인의 기하학적 변화에 따른 성능 특성을 고찰하였다. 연료 그레인의 포트 수 증가에 따른 성능 비교를 위해 단일 원형, 4포트 원형 포트를 가진 연료 그레인이 사용되었으며, 혼합 챔버의 유무에 따른 성능 비교를 위해 4포트 원형 그레인 중간의 혼합 챔버가 존재하는 형태를 가진 연료 그레인이 사용되었다. 지상 연소 시험 결과, 4포트 혼합 챔버를 가진 경우가 가장 높은 성능을 보임을 확인하였으며, 하이브리드 로켓에서 연료 형상 변화만으로도 모터 성능이 증대될 수 있음을 확인하였다.