This paper gives a brief overview of the COMS CPS development process from start to finish. The manufacturing techniques used for CPS were founded on established generic processes that have been developed and proven on previous satellite programs, and have used the expertise and facilities in the framework of international collaboration. Manufacture and testing of the CPS were successfully accomplished, and COMS CPS demonstrated good performance in the launch phase.
지상 수백km정도의 고도밖에는 왕복할수 없는 현재의 제한된 우주수송능력은 비교적 가까운 우주공간에서 화물을 운반하고 작업을 하는 궤도기동체(OMV)와 우주공간의 어느 곳, 어떤 궤도에도 왕래하는 우주전이비행체(STV)를 필요로 하고 있다. 이들은 재래식 화학로켓을 개량한 진보형 추진시스템을 1차적으로 활용하는 방향으로 개발이 진행되고 있다. 우주와 지구사이를 비교적 경제적으로 용이하게 왕래하고 우주공간에서 자유로이 기동작동하는 추진시스템이 완성되면, 인류의 우주개척은 본궤도에 오르게 되며, 생활권을 우주로 옮기는 날도 가까워질 것이다
The technology relevant to a bipropellant propulsion system is quite new one in Korea, which is being transferred for the first time, with development of COMS propulsion system. It hasn't ever attempted before, and hasn't got any general idea itself as well, in Korea. The technical heritage of UK bipropellant propulsion pertinent to COMS propulsion system is scrutinised mainly. Furthermore the strong possibility of COMS CPS for the moon explorer mission is rationalised on the basis of the history of successful predecessors.
IRR형태의 액체 램제트 추진기관의 공기 흡입구 유동과 내부 연소 유동을 파악하기 위한 수치적 해석을 수행하였다. 해석은 다원 혼합기체에 대한 압축성 Navier-Stoke 방정식과 공기/Kerosene에 대한 화학 반응을 고려하였으며, 결합된 형태의 k-$\omega$/k-$\varepsilon$ 2 방정식 난류모델을 이용하였다. 기본 유동 해법으로는 고차의 시간 및 공간 정확도를 가지는 근사 Riemann 해법과 LU-SGS 방법을 이용하였다.
최근 환경에 대한 관심이 높아지면서 우주분야에서도 친환경 추진제의 요구가 높아지고 있다. 과산화수소는 이에 가장 적합한 추진제로서 적은 비용으로 개발이 가능한 매우 친환경적인 추진제이다. 본 논문에서는 과산화수소의 화학적 특성과 장단점을 소개하였고, 역사적 적용 사례와 최근 국내외 개발 동향에 대하여 소개하였다.
본 연구의 목적은 저독성 추진제인 ammonium dinitramide (ADN) 기반 액체 추진제 분해용 촉매로서 Cu가 담지된 honeycomb 촉매의 적용 가능성을 고찰하는 것이다. honeycomb 지지체 위에 구리, 란타늄 및 알루미나 혼합물을 wash coating 방법으로 담지하여 Cu-La-Al/honeycomb 촉매를 제조하였다. 금속 담지량이 Cu-La-Al/honeycomb 촉매의 물리·화학적 특성에 미치는 영향을 분석하였으며, ADN 기반 액체 추진제의 저온 분해 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. Wash coating의 횟수가 증가할수록 금속의 담지량이 증가하였으며, 활성금속인Cu의 담지량을 4.1 wt%까지 증가시킬 수 있었다. Cu-La-Al/honeycomb 촉매의 BET 표면적은 3.1~4.1 ㎡/g 범위 내에 있었으며, 미세기공은 거의 존재하지않으면서약 20~200 nm 범위의메조기공과거대기공이발달한기공구조를가지고있음을확인하였다. Cu (2.7 wt%)-La-Al/honeycomb 촉매가 ADN 기반 액체 추진제의 분해 반응에서 활성이 가장 뛰어났으며, 그 이유는 표면적과 기공부피가 가장 크고 메조기공과 거대기공이 가장 잘 발달했기 때문으로 해석할 수 있다.
친환경 추진제인 액체메탄을 연료로 사용하는 이원추진제 로켓엔진의 이론성능분석을 통해 엔진의 설계변수를 도출하였다. 엔진의 연소성능 예측을 위해 CEA를 활용한 화학평형해석을 수행하였으며, 추진제 혼합비 및 연소실 내부압력에 따른 연소성능 특성을 고찰하였다. 엔진의 특성길이 도출을 위해 1차원 액적기화모델을 적용하여 성능변수 변화에 따른 추진제의 기화시간을 계산하였으며, 지상연소 이론성능분석을 통해 메탄 이원추진제 로켓엔진의 설계제원을 제시하였다.
추진제의 주 바인더로 사용하고 있는 폴리부타디엔 계열인 HTPB (Hydroxyl Terminated Polybutadiene)는 합성 뱃취에 따라 분자량 및 관능기수 등 바인더 특성이 달랐으며 이는 바인더 자체와 추진제의 경화 반응 속도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 최종적으로 이러한 추진제의 경화 반응 속도가 추진제 물성에 영향을 미치며, 우수한 물성의 추진제를 제조하기 위해서는 적절한 수준의 바인더의 경화 반응이 필요한 것으로 분석되었다.
고체 추진기관의 HTPB 추진제는 저장소에서 저장소 환경에 따라 물리적, 화학적 노화가 진행된다. 추진기관 수명은 HTPB 추진제의 노화도에 의해 결정되며, 생산 초기에 점탄성 특성 및 노화 시험을 통해 예측된다. 본 논문에서는 생산 초기 물성 및 가속노화 시험을 통해 획득한 노화 물성과 장기 저장되어 자연 노화된 물성을 비교 분석하였다. 획득된 초기 및 노화물성 결과를 적용하여 중공형 그레인의 온도 하중에 의한 변형율을 분석하였다.
기술분석, 기술적 극복과제 도출 및 해결방안, 경제성 분석(환경 cost 고려), 단계별 개발목표의 정량화, 목표달성 방안(추진 시나리오), 기술의 정의 : 연료의 화학에너지를 전기화학반응에 의해 전기에너지로 직접 변환하는 발전 장치로서, 기존의 발전 기술보다 높은 발전효율로 그리고 공해물질 배출은 줄이면서 전기와 열을 동시에 생산하는 기술(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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