• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권12호
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• pp.1166-1173
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• 2011

고체 로켓 추진기관에 적용 가능한 전기-기계식 점화안전장치를 설계하고 제작하였다. 본 전기-기계식 점화안전장치는 로터리 솔레노이드를 이용하여 장전되고 내장된 전기식 착화기를 발화하여 점화 에너지를 발생시킨다. 점화안전장치의 점화 성능을 검증하기 위한 방법으로 10-cc 밀폐용기 시험(Closed Bomb Test)을 실시하였고 점화안전장치 작동시 발생되는 고온, 고압의 가스로 인하여 밀폐용기 내부에 형성되는 압력을 계측하였다. 10-cc 밀폐용기 내부에 형성되는 압력과 점화가스 유로가 열리는 시간 등을 이상기체 방정식과 질량 및 에너지 보존 법칙을 적용한 1차원 가스 동력학 모델을 통하여 계산하였다. 모델링 예측과 CBT 시험 데이터를 비교한 결과 점화안전장치에서 발생되는 가스에 의해 밀폐용기에 형성되는 압력은 약 34%의 효율을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.332-335
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• 2011

고체 로켓 추진기관에 적용 가능한 전기-기계식 점화안전장치를 설계하고 제작하였다. 본 전기-기계식 점화안전장치는 로터리 솔레노이드를 이용하여 장전되고 내장된 전기식 착화기를 발화하여 점화 에너지를 발생시킨다. 점화안전장치의 점화 성능을 검증하기 위한 방법으로 10-cc 밀폐용기 시험(Closed Bomb Test)을 실시하였고 점화안전장치 작동시 발생되는 고온, 고압의 가스로 인하여 밀폐용기 내부에 형성되는 압력을 계측하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.88-91
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• 2005

본 연구에서는 내부용적이 200cc와 700cc인 closed bomb법 이용하여 $1,000\sim30,000$ psi범위에서 고체 추진제의 연소속도를 측정하여 고체 추진제의 연소 특성을 고찰하였다. $5,000\sim15,000$ psi범위에서 두께 1mm의 디스크 형 시편으로 closed bomb법에 의해 측정한 연소속도가 $1,000\sim5,000psi$ 범위에서 strand burner법에 의해 측정한 연소속도와 잘 일치하였다. 200 cc와 700 co에서 측정된 연소속도는 bomb 부피에 상관없이 잘 일치하였다. HTPB/AP 추진제의 경우는 $5,000\sim7,000$ psi 범위에서 압력 지수가 급격히 증가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.60-66
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• 2006

초고압(10000-20000 psia)에서 연소하는 추진제의 연소속도 특성을 연구하였다. closed bomb의 시편 시험을 통하여 약 4000 psia를 분기점으로 연소속도가 급격히 증가되며, 압력지수는 0.4에서 약 0.8로 2배 이상 증가된다. 실제 모터의 연소시험에서 압력 상승률이 일반 압력(2000 psia)에서 작동하는 모터보다 300배 이상이 되며, 연소속도는 압력 상승률에 매우 민감하며 5-50배의 연소속도 증가를 나타낸다. 본 연구에서 제시된 압력 상승률을 감안한 연소속도 모델의 결과는 초고압에서 작동하는 실제의 다양한 조건에서 실시된 시험 데이터와 일치하는 결과를 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.169-172
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• 2005

추진기관의 우발 점화를 방지해주는 점화안전장치의 성능 시험 결과를 기술하였다. 고전적인 형태의 기계식 안전장치와 보다 진보된 개념의 전기기계식 점화안전장치의 밀폐용기 시험 결과 및 점화기 적용 시험 결과를 제시하였고, 두 종류의 점화안전장치의 성능 비교 시험 결과 작동시간 측면에서 전기기계식 점화안전장치가 다소 유리한 것으로 판단되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권5호
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• pp.35-43
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• 2022

본 연구에서는 고체추진제를 사용하는 closed bomb test(CBT)의 연소에 대한 정밀 모델링 및 해석을 수행하였다. 기상과 고상을 동시에 해석하기 위해 fluid structure interaction(FSI) 기법을 사용하였으며 기체상과 그레인의 연소해석은 Eulerian 방법을, 그레인의 이동은 Lagrangian 방법을 적용하였다. 고체상의 그레인과 연소가스의 상호 작용은 소스텀을 통해 완전 결합(fully coupled) 되도록 하였다. 그레인의 연소거리와 연소면의 이동을 모사하기 위하여 volume of fluid(VOF) 방법을 사용하였고, 그레인에 작용하는 힘은 그레인 연소면에 작용하는 압력과 중력을 고려하고, VOF의 속도항에 그레인 연소속도와 그레인 이동속도를 고려하였다. 개발한 수치모델을 바탕으로 1개와 3개 그레인에 대한 연소해석을 수행하여 실험결과와 비교 검증하였다. 연소시에 나타나는 압력 섭동에 대한 음향장을 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.43-51
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• 2020

고폭화약을 이용한 격벽형 착화기를 가속노화 후 성능시험을 수행하여 노화특성을 확인하였다. 격벽형 착화기는 마이크로 착화기에서 발생한 충격파가 격벽을 통해 엑셉터 화약과 점화 화약에 전달되어 동작한다. 제품에 대한 수명평가를 위해 수명연한에 따른 가속노화 조건을 설정하고, 매 주기마다 시료에 대한 점화 성능을 10cc 밀폐용기 시험을 통해 작동지연시간과 최대압력을 측정하여 요구규격 만족여부를 확인하였고, 분산분석을 통해 노화여부를 판단하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.28-37
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• 2022

밀폐용기(Closed Bomb)시험을 통해 고압에서 작동하는 고체 추진제의 연소속도를 추정하는 방법을 연구하였다. CEA를 이용하여 연소가스의 조성을 계산였으며 밀폐용기 내부의 고온, 고압의 환경을 묘사하기 위해 Noble-Abel 상태방정식을 적용하였다. 분자의 부피를 고려한 분자 간의 충돌을 묘사하는 인자인 Covolume을 분자의 LJ potential을 이용하여 모델링하였다. 또한 추진제의 부피 변화율을 고려하기 위해 3차 형상함수(Cubic form function)를 적용하였다. 각 모델을 사용하여 고압용기에서 측정된 5개의 압력-시간 선도로부터 연소속도를 계산하고 이를 BRLCB 결과와 비교 검증하였다. 각 실험에서 약 6% 이내의 최대 오차를 갖는 연소속도를 추정함으로써 초고압 환경에서의 연소속도 추정 방법을 정립하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.75-78
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• 2005

본 연구에서는 연소촉매인 Butacene과 $Cr_{2}O_3$를 함유하는 HTPB/AP 추진제 조성이 추진제의 friability에 미치는 영향을 조사하였다. Inston tensile tester와 strand burner를 이용하여 HTPB/AP 추진제의 기계적 특성과 연소속도를 측정하였다. 추진제의 탄속에 따른 shot-gun과 closed bomb 시험 결과로부터 추진제의 friability를 계산하였다. 결론적으로, 추진제의 조성 중 Butacene의 함량이 많은 추진제 또는 AP $6{\mu}m$의 함량이 많은 추진제가 friability가 큼을 알 수 있었다.