• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.228-231
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• 2017

The surface temperature of a combustor such as an aircraft engine is one of the important measuring factors related to the combustion performance. However, a conventional temperature measurement technique have a large measurement error due to a bad environment such as a combustion flame, vibration, and dust. In order to solve this problem, a technology has been developed which can measure the surface temperature of the combustor in real time using the wavelength change or attenuation time change according to the temperature of the phosphor. In this study, we developed a technique that can measure surface temperature of scram-jet combustor using phosphor thermometry. The calibration curve was obtained according to the temperature from $200^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ in the calibrated temperature chamber. So, we confirmed that phosphor thermometry can be used for measuring surface temperature of scram-jet combustor.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.112-121
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• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.14 no.1
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• pp.20-28
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• 2010

The mixing characteristics of pylon injection in a Scramjet combustor and effects of film cooling to protect pylon from air-heating were investigated. Three-dimensional Navier-Stokes equations with $k-{\omega}$ SST turbulence model were used. Fuel hydrogen and air were considered as coolants. There were remarkable improvements of penetration and mixing rate with the pylon injection. There was also over-heating on the front surface of the pylon without film cooling. The coolant injected parallel to the front surface of the pylon protects the pylon from over-heating.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1998.04a
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• pp.498-503
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• 1998

본 연구는 밀폐형 표면연소기의 모드해석 및 주파수특성의 실험을 통해 음향모드의 발생기구 및 발생조건을 구하기 위한 것이다. 연소장치의 치수변화와 부하, 당량비 등의 변화에 따른 진동특성의 변화를 실험하고 모드해석에 의한 예측결과와 비교고찰하여 음향모드의 특성을 밝혔다.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.4
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• pp.275-279
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• 1983

현재 사용중인 내연기관, 가스터어빈, 로켓엔진과 발전소 및 주거용 난방에 이용되는 중 .소형 연소기에서는 고가의 액체연료들을 사용하고 있다. 이 액체연료를 고급동력으로 바꿀 때는 필연 적으로 연소라는 과정을 거치게 되는데 연소과정을 단계적으로 나누어 보면 첫째, 액체연료의 표면적을 크게 하여 연소를 촉진시키기 위한 연료의 미립화(atomization) 과정, 둘째, 미립화된 액적들의 증발 및 기체화한 연료와 공기와의 혼합으로 생성되는 가연성 혼합기 생성과정과 셋째, 가연성 혼합기의 점화, 연소 및 화학반응으로 인한 공해물질의 생성과정들로 대별된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.10-10
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• 1998

본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.254-257
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• 2017

As a part of the development of aircraft gas turbines, combustion performance tests have been conducted in the single combustor sector. The effects of change in the amount of air supplied to the main combustion zone to the performance of the combustor, such as a pollutant emission, a liner temperature distribution and an exit temperature patterns, were studied. Emissions of CO and NOx increased with the main air-ratio and exit temperature pattern was improved. When changing the pattern of the dilution holes, it was shown that the temperature patterns on the exit plane of the combustor and the surface of liner changed depending on the main flame structure and mixing with diluent air. These observations will be applied to combustor liner designs to improve combustor durability and emissions reduction performance.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.6
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• pp.991-997
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• 2000

The objective of this study is to examine the onset condition and the frequency characteristics of the low-frequency combustion oscillation in a surface burner. For this purpose, extensive parametric studies have been performed experimentally and the effects of size of each section, the equivalence ratio, and the entrance velocity on oscillatory behavior explored. The experimental results were discussed in comparison with the other combustors associated tilth the low-frequency combustion oscillation. The combustion mode is driven at high combustion rate by the lift of unstable flame near the lower limit of the combustible equivalence ratio. The oscillation frequency is dependent not on the burner geometry but on the equivalence ratio and the combustion load. Low-frequency combustion mode was formed to be divided into two different modes, named C1 and C2 respectively. Two modes occurred individually, simultaneously or transitionally according to the equivalence ratio and combustion load. The characteristics of low-frequency oscillation is different from each other depending on the type of combustors. The surface burner has also its own characteristics of low -frequency oscillation.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.103-115
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• 2013

Durability testing method trends of the thermal barrier coating(TBC) for the combustion chamber of the liquid-propellant rocket engine have been investigated. Many types of the durability testing method such as the mechanical tests to measure surface cohesion force, the thermal fatigue tests with laser, furnace, burner or plasma, the small scale combustion tests using injectors, and the thermo-mechanical fatigue tests were observed. The TBC with sufficient durability can be selected for the use of combustion chamber through such specimen-level tests and the durability can be verified by the tests using the real scale combustion chambers.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.603-615
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• 2012

Durability testing method trends of the thermal barrier coating(TBC) for the combustion chamber of the liquid-propellant rocket engine has been investigated. Many types of the durability testing method such as the mechanical tests to measure surface cohesion force, the thermal fatigue tests with laser, furnace, burner or plasma, the small scale combustion tests using injectors, and the thermo-mechanical fatigue tests were observed. The TBC with sufficient durability can be selected for the use of combustion chamber through such specimen-level tests and the durability can be verified by the tests using the real scale combustion chambers.