• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.205-209
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• 2004

인젝터의 배열과 형상 변화는 연소실내에서의 미립화, 증발, 혼합, 화학반응 등을 변화시킴으로써 액체로켓엔진의 연소 조건과 열 교환에 영향을 준다. 본 논문에서는 연소실내의 다양한 현상 중 인젝터 배열이 혼합비 분포에 미치는 영향을 물리적 접근방법을 통하여 살펴보고 프로그램을 작성하여 혼합비 분포를 계산 하고자 하였다. 단, 예측 방법의 유도 과정에서 도입된 물리 현상의 단순화와 여러 가정으로 인해 본 방법의 적용성과 정확성에는 한계가 있으나 mechanical patternator 사용이 어려운 full scale 가스발생기나 연소기의 국부적인 혼합비 예측에 효과적인 활용이 될 수 있으리라 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.341-345
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• 2005

본 논문은 액체로켓엔진용의 약 1.5MW급 터빈을 구동할 수 있고, 액체산소와 케로신을 추진제로 하는 연료과잉 영역에서 작동하는 실물형 가스발생기의 고압연소특성에 대한 것이다. 실물형 가스발생기 개발과정의 개략적인 과정, 연소시험 결과 분석에 따른 혼합비와 온도관계식, 연소가스의 물성치인 분자량 및 비열비 등에 대한 내용을 기술하였다. 혼합비에 따른 온도관계식을 고압에서 새롭게 얻을 수 있었으며 연소가스의 분자량 및 비열비를 수정하고 유량관계식을 통해 이들의 타당성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.869-872
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• 2011

다단연소 사이클 로켓엔진용 산화제과잉 예연소기 연소성능 평가를 위해 점화시험을 수행하였다. 산화제과잉 예연소기는 혼합비 60, 20 MPa의 연소압에서 작동하도록 설계되었다. 케로신과 액체산소의 일부는 혼합헤드를 통해 연소실로 공급되어 산화제과잉 환경에서 연소되며 나머지 액체산소는 연소실 중앙에 위치한 분사구를 통해 연소실에 주입되어 기화된다. 접촉발화성 연료로 별도의 점화용 분사기 없이 전체 분사기를 통해 점화용 추진제를 공급하여 점화하는 방식을 사용하였다. 안정적 점화를 위해 각각의 추진제를 2단으로 공급하여 점화할 수 있도록 하였다. 시험결과 설계유량의 45% 이하의 저유량 점화구간에서 저주파 진동이 발생하였다. 저주파 진동을 피하기 위해 저유량 구간을 최소화하는 방식으로 설계 연소압까지 안정적 점화를 유도할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.56-62
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• 2011

본 연구에서는 과산화수소와 케로신을 사용하는 소형 이원추진제 액체로켓엔진의 점화원으로서, 과산화수소의 촉매 반응에 의한 고온의 분해 가스와 케로신의 자연 발화를 이용하는 촉매형 점화기에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 점화기를 설계하기 위해 열역학적 상용코드프로그램인 CEA를 사용하여 점화기 유량 및 혼합비를 선정하고 촉매형 점화기를 설계/제작하였으며, 점화 성공 및 지연 등을 판단하기 위한 가시화창과 분해 가스의 온도 분포를 파악하기 위한 열전대 장착이 가능한 연소실을 설계제작하였다. 분해 가스 유속을 결정하는 고정링(fixed ring)의 출구 면적 변화와 혼합비 변화에 따른 점화 성능 시험을 수행하였다. 결과적으로 쵸킹 면적보다 큰 출구 면적에서와 혼합비 6~8 사이에서 안정적인 점화 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.62-68
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• 2005

액체로켓 가스발생기를 위한 인젝터를 설계하여 분사특성을 살펴보았다. 인젝터는 F-O-F triplet impinging이고 모의 추진제로 kerosene/물을 사용하였다. 인젝터의 형상설계 변수는 충돌각과 충돌거리이며 이를 이용하여 5가지의 후보 요소 인젝터를 설계하였으며, 모의 추진제를 사용하여 분사 특성을 실험하였다. 분사특성을 측정하기 위한 인자는 혼합효율과 분사각으로 모의 추진제 운동량비 0.2~1.3 범위에서 분사유량과 국부 O/F비를 측정하고 혼합효율을 계산하였다. 가스발생기용 인젝터는 농염한계의 O/F비 때문에 가장 높은 효율과 적절한 분사 각을 갖는 요소 인젝터를 선정하였고 연소 특성을 연구하기 위하여 연소실험을 실시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.68-76
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• 2016

본 연구는 이원추진제 추력기의 핵심부품에 대한 성능평가의 일환으로, 기체메탄/액체산소를 추진제로 사용하는 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이 및 분사압력에 따른 분무특성 파악을 목표로 하였다. 분무형상은 슐리렌 가시화 기법을 이용하여 획득하였고, 슐리렌장치는 광원, 오목거울, 초고속카메라 등으로 구성된다. 내부 인젝터에 의한 액체 분무의 경우 hollow cone 형상을 확인하였으며, 내부 인젝터 오리피스 길이의 증가와 함께 스월강도 감쇠의 영향으로 분무각은 줄어들었다. 기체-액체를 함께 분사할 때, 분무각은 리세스 길이가 증가함에 따라 외부혼합영역에서 증가하지만, 내부혼합영역에서는 작아졌는데, 액체분무 분사 압력의 높고 낮음에 무관하다는 사실을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.101-107
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• 2020

본 논문에서는 HTPB/AP 계열의 추진제의 경화 온도를 변화시키는 Step 경화 방법으로 경화일 단축 연구를 진행하였다. 이 연구는 HTPB/AP 계열의 추진기관 제작 시 생산성 향상(제작기간 단축 및 치구회수율 증대)을 목적으로 한다. 정상 경화 대비 추진제의 기계적 물성을 비교하여 정상 경화 시 60℃ 5일 소요되는 경화일을 Step 경화로 4일(60℃ 1일 / 65℃ 3일)로 설정하였다. 경화일 단축을 적용 시 추진제 노화 특성을 알아보기 위해 Step 경화 후 후경화(Post-cure) 시험을 진행하였다. 이를 통해 기계적 물성 및 열팽창 계수를 측정하여 추진제의 후경화 특성을 분석하였다. 또한, Step 경화 후 가속 노화 시험을 진행하여 12주차 경과 후 인장시험을 수행하였다. 그 결과, Sm(bar)은 8 bar 이상, Em(%)은 40%이상으로 요구되는 우수한 기계적 물성을 가지는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.168-172
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• 2008

추진제 유량 변화와 분사기 배열에 따른 특성속도를 연구하기 위해 축소형 연소기를 이용하여 연소시험을 수행하였다. 그 결과 유사한 압력과 혼합비 조건에서 효과적인 비 단위 면적당 유량 범위가 존재함을 알 수 있었고 최외곽 분사기로부터 막 냉각이 적용된 연소실 벽면까지의 거리 증가는 연소실 내 저 혼합비 영역을 증가시키고 특성속도를 저감시키는 기능을 하는 것으로 해석결과 나타났다. 즉, 이 2가지 설계요소는 주어진 연소압력에서 액체로켓엔진 연소기의 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 인자임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권1호
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• pp.24-33
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• 2020

본 연구에서는 액체로켓엔진용 동축 와류형 분사기의 연소불안정 특성을 파악하기 위해 기체 추진제를 이용한 모델 연소실험을 수행하였다. 연소실 공진 주파수와 분사기 혼합조건의 영향을 알아보고자, 연소실 길이, 분사기, 리세스 길이, 추진제 혼합비를 변경하면서 연소실 압력섭동을 측정하였다. 실험 결과, 각 실험조건에 따른 압력섭동 변화를 확인하였으며 안정성 매핑을 통해 연소안정성을 평가하였다. 그리고 연소실 길이와 리세스 길이 변화에 따라 종방향 모드 및 켈빈-헬름홀츠 불안정이 발생함을 발견하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.44-50
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• 2019

HNIW는 고에너지 물질로 4가지 결정상(${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma},\;{\varepsilon}$)을 가지고 있으며, 결정상에 따른 열적 특성이 변화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 혼합형 고체 추진제의 한 종류인 나이트레이트 에스터 폴리이서(Nitrate Ester Polyester; NEPE)계열의 추진제에서 주로 사용되는 HNIW의 결정상에 따른 추진제점도, 기계적 물성 및 연소특성 변화를 관찰하였다. HNIW의 결정상에 따라 경화 추진제의 기계적 물성은 큰 변화가 없으나, 연소 특성에는 큰 차이를 보는 것으로 확인할 수 있었다. 추진제의 높은 밀도와 안정된 연소특성을 동시에 고려할 때, HNIW의 결정상은 NEPE계 추진제의 주요 인자로 확인할 수 있다.