• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.1-7
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• 2020

This paper discusses a series of procedures and results for designing the gear part of a fuel transfer pump for an aircraft, developed as an independent technology for the first time in Korea. A gear pump type is selected because the design requirements of the fuel transfer pump are met by a gear pump with a characteristics of less leakage inside than a vane pump with superior overall performance. The gear housing is designed with suitable clearance, considering the outer diameter of the gear, which is the main factor on which the flow can be determined. Additionally, the calculation of the required hydraulic and axial force for the motor to drive the fuel transfer pump was performed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.92-92
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• 2011

지식경제부의 청정제조기반 산업원천개발사업의 일환으로 진행 중인 "초고진공펌프 개발" 과제 중 제 3 세부 과제인 "고진공펌프종합특성평가시스템 설계, 진단기술 개발" 과제에서 추진된 연구결과를 소개한다. 국내 초고진공펌프 개발 수준의 선진화를 위한 기본적인 초석 확립은 현존하는 모든 진공 발생 장치의 국제적 신뢰성이 있는 완벽한 성능평가의 구현에 있다고 할 수 있다. 크라이오펌프 및 복합분자펌프의 최종 상용화 단계에 진입하기 위한 목적으로 핵심부품의 진공, 기계적 특성평가, 운전상태 및 진공특성평가, 신뢰성 확보/공정대응성 평가를 위한 관련 기술 및 장치가 개발되었으며, 시작품 단계의 기 개발품을 평가 진단하는 사업 추진단계에 진입하고 있다. 현재 구축되고 있는 저진공/고진공펌프의 성능평가장치의 개요를 소개하면서 향후 크라이오 펌프 및 터보분자펌프의 개발 및 상용화 단계에서 필요한 국제적 규격 및 내부적 가이드라인을 기 수행되고 있는 측정 데이터베이스에 근거하여 제시하고자 한다. 또한 향후 2년간의 최종 상용화에 필요한 국제 신뢰성, 공정대응성 확보 등 핵심사업 추진내용 및 infra 구축의 상세설계 로드맵 초안을 고찰하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.67-75
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• 1995

50 kW 냉방용 화학열펌프에 관한 전산설계를 하기 위하여 반응기 모사용 부프로그램을 작성하였으며 전체 시스템을 위하여 상용모사기인 ASPEN PLUS를 이용하였다. 반응물로 각각 SrCl2-8/1 NH3 그리고 MnCl2-6/2 NH3를 사용하는 두 시스템에 대하여 비교 연구하였으며, 조작조건에 따라 시스템 설계치의 변화를 관찰하였다. 이로부터 향후 실용화될 화학열펌프 시스템에 대한 기본 설계자료를 제시할 수 있었다. SrCl2-8/1 NH3를 반응물로 한 경우 반응기의 UA는 6,868.2 J/(s·K), 출력은 95.2 kW이었고, 제한 성능 계수는 0.40이었다. MnCl2-6/2 NH3의 경우 UA는 1,569.7 J/(s·K), 출력은 109.0 kW이었으며 제한 성능계수는 0.34이었다. 이로부터 SrCl2-8/1 NH3을 반응물로 한 시스템이 MnCl2-6/2 NH3를 사용한 시스템보다 유리함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.235-235
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• 2012

반도체/디스플레이 공정의 설치 layout의 단순화와 전체 공정 cost의 저감을 위하여 대용량, 고진공 성능의 진공시스템 수요가 증대되고 있다. 이로써 고진공 펌프 국산화의 일환으로 터보분자 펌프와 크라이오 펌프 개발이 진행 중이다. 개발 시제품의 최종 상용화 단계에 진입하기 위한 목적으로 핵심부품의 진공, 기계적 특성평가, 운전상태 및 진공 특성평가, 신뢰성 확보/공정대응성 평가를 위한 관련 기술 및 장치가 개발되었다. 본 연구에서는 터보분자펌프의 공정별 gas load 다변화에 따른 기계적 안정성과 작동 신뢰성의 확인을 위해 내구성 평가 장치를 설계/제작하였다. 상용화 제품의 성능 테스트를 통한 RPM, 소비전력, 압력 그리고 온도 등의 패턴을 확인하여 내구성 평가시스템의 신뢰성을 확인하고 터보분자펌프의 성능 특성 변화를 고찰하고자 한다. 본 연구는 지경부 산업원천기술개발사업 중 "초고진공펌프 개발" 사업의 제 3 세부과제인 "고진공펌프 종합특성평가시스템 개발(과제번호: 11201044)" 및 "스마트형 진공 배기 진단 제어 시스템 개발(과제번호: 11201038)" 과제에서 수행된 연구결과의 일부임.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.128-133
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• 2005

In this study, performance design programs for components of a turbopump unit (TPU) in a Liquid Rocket Engine (LRE), that has non-cryogenic centrifugal pumps and 1-stage impulse turbine with partial admission nozzle, were developed. The programs were integrated in a TPU module by balancing the mass flow rate for pump-turbine power, and the module was inserted into the LRE system conceptual design program. The fundamental design conditions, satisfying LRE system requirements and minimum mass flow rate condition of gasgenerator, were found and compared with data from a Russian liquid rocket engine.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.123-127
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• 2005

LRE(liquid rocket engine) performance design code with several modules for each engine component has been developed for a preliminary design purpose. Thrust chamber, non-cryogenic centrifugal pump, single stage axial impulse turbine, gas generator and exhaust pipe for extra thrust have been considered. For simplicity, pump exit pressures are fixed, which eliminates pressure balancing problem between thrust chamber and turbopump unit. In this paper, calculated performance parameters with system flow charts and the design methodologies for each component are briefly presented and the results are compared with tile real engine specification.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.12
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• pp.1171-1180
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• 2018

Korea's water transmission system is operated by the nonpressure flow method that flows from highlands to lowlands due to the nature of Korea with many mountainous areas. In order to store water in the highlands, the water pumps are installed and operated. However, In this process, a lot of electrical energy is consumed. therefore, it is necessary to minimize the energy consumption by optimizing the size and operation schedule of the water pumps. The optimal capacity and operation method of the water pump are affected by the size of the tank (distributing reservoir). Therefore, in order to economically design and operate the water transmission system, it is reasonable to consider both the construction cost of the water pump and the tank and the long-term operation cost of the water pump at the step of determining the scale of the initial facilities. In this study, the optimum design model was developed that can optimize both the optimal size of the water pump and the tank and the operation scheduling of the water pump by using the genetic algorithm (GA). The developed model was verified by applying it to the water transmission systems operated in Korea. It is expected that this study will help to estimate the optimal size of the water pump and the tank in the initial design of the water transmission system.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.163-172
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• 2002

The turbine system composed of a nozzle and a rotor is used to drive turbopumps while gas passes through the nozzle, potential energy is converted to kinematic energy, which forces the rotor blades to spin. In this study, an aerodynamic design of a turbine system is investigated using compressible fluid dynamic theories with some pre-determined design requirements (i.e.,pressure ratio, rotational speed, required power etc.) obtained from a liquid rocket engine (L.R.E.) system design. For simplicity of a turbine system, impulse-type rotor blades for open type L.R.E. have been chosen. Usually, the open-type turbine system requires low mass flow rate compared to the close-type system. In this study, a partial admission nozzle is adopted to maximize the efficiency of the close-type turbine system. A design methodology of the a turbine system has been introduced. Especially, a partial admission nozzle has been designed by means of simple empirical correlations between efficiency and configuration of the nozzle. Finally, a turbine system design for a 10 ton thrust level of L.R.E is presented.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.111-111
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• 2012

지식경제부의 청정제조기반 산업원천개발사업의 일환으로 진행 중인 "초고진공펌프 개발" 과제 중 제 3 세부 과제인 "고진공펌프종합특성평가시스템 설계, 진단기술 개발" 과제에서 추진되고 있는 연구결과를 소개한다. 국내 초고진공펌프 개발 수준의 선진화를 위한 기본적인 초석 확립은 현존하는 모든 진공 발생 장치의 국제적 신뢰성이 있는 완벽한 성능평가의 구현에 있다고 할 수 있다. 고진공펌프개발 총괄 과제의 대명제는 "국제적 신뢰성을 가지는 상용화 제품의 완성"이며, 이를 위한 3세부과제의 추진 방향은 기 완료된 1단계 기술개발에 근거한 1세부과제 및 2세부과제와의 유기적인 infra를 통한 성공적인 지원체계 구축 및 상용화 제품 개발 단계의 모든 신뢰성 확보 전략을 수립, 수행하는 것을 골자로 하고 있다. 또한 2단계 사업 추진 동안 제품 개발 주체인 산업체에 모든 개발된 기술을 적용할 수 있는 기반 제공 및 상용화를 위한 성공적인 기술이전도 포함된다. 상용화 개발 완료 후인 Post Project 기간 동안에 발생할 수 있는 모든 지원 체계의 구축도 장기간에 걸친 연구 개발의 연장선상에서 추진되어야 될 것으로 예상된다. 상용화 단계의 내구성 및 신뢰성 확보를 위한 전제 조건은 대외적으로 공표할 수 있는 시험평가 데이터와 개발 주체에서 기밀 수준으로 유지해야만 하는 민감한 자료의 상시 생산 infra의 구축으로 볼 수 있다. 이러한 고진공펌프개발이라는 과제의 대명제를 완성하기 위하여 추진 연구개발 방향 등 향후 2년간의 최종 상용화에 필요한 국제 신뢰성, 공정대응성 확보 등 핵심사업 추진내용 및 infra 구축의 상세설계 로드맵 초안을 고찰하고자 한다. 본 연구는 지경부 산업원천기술개발사업 중 "초고진공펌프 개발" 사업의 제 3 세부과제인 "고진공펌프종합특성평가시스템 설계, 진단기술 개발" 과제(과제번호: 10031836)에서 수행된 연구결과의 일부임.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.1160-1164
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• 2017

In this research, a high altitude simulating test facility is designed using vacuum pump system composed of roots pumps and screw pumps. Air flow rate and chamber pressure are 1 kg/s and 2500 Pa, respectively. To design the test facility, experimental tests using certain pump combinations are performed for air injection of the order of hundreds of g/s. From the tests, it is found that 11 roots pumps and 33 screw pumps are required for the considered test facility. Test results are compared with theoretically estimated values. However, intake capacity theoretically estimated is found to be 20 percent larger than test results. This is thought because of higher pressure difference of roots pump for test conditions. Therefore, if more screw pumps are added for the considered pump system, it would be possible to lower the vacuum level of test chamber.