• 오토저널
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• 제15권1호
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• pp.28-36
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• 1993

Present-day there are two of theories which have considerable scientific support to explain the knock phenomenon in S.I. engine, the detonation theory and the autoignition theory. But they still have some problems to explain effects of knock parameters, i.e.. compression ratio, spark timing, mixture quality, engine speed, ect, on knocking process in S.I. engine. Accordingly, it is essential to find out whish is more adequate theory of two and to develop the method of analyzing knock phenomenon, that is the aim of this paper. The Authors develop the method of predicting transient temperature and pressure at the end-gas zone during the combustion period and analyze knocking process by this method based on the knock theories. The caluculated values based on the autoignition theory show reasonablly correct relations between knock parameters and knock process but there is no evidence of knock occurred by detonation theory through the calculation according to the all parameters. The authors find out that the autoignition theory is more adequate than detonation theory to analyze knocking process in S.I. engine.

• 터널과지하공간
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• 제10권2호
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• pp.218-226
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• 2000

고성능 폭약의 성능을 결정하기 위해서는 폭발압력, 폭발속도, 열, 발생되는 가스 등이 정확히 기술될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실측하는데 어려움이 따르는 폭굉 시의 현상을 이해하기 위해 폭약이 폭발할 때 발생하는 압력, 부피팽창, 온도, 폭발속도 등을 이론적으로 계산하고자 하였다. 본 연구를 통해 폭발 현상을 표현하기 위한 계산 프로그램이 개발되었으며 이 프로그램을 이용하여 ANFO와 NG에 대해 폭약성능에 영향을 미치는 요소들을 이론적으로 계산하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.552-560
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• 2014

Pulse Detonation Engine (PDE)는 압축 효과에 따른 효율 증가와 정지 상태로부터 높은 초음속구간까지 작동가능하다는 등의 장점으로 인해 차세대 고속추진기관으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Chapman-Jouguet 데토네이션 이론과 일정 단면적의 관내 압축성 기연 가스 팽창과정을 연계한 Endo 이론을 바탕으로 실제 추진제에 대한 효율적인 PDE 이론 성능 예측 프로그램을 개발하였다. 성능 예측 프로그램은 탄도진자 측정을 통하여 얻은 실험 결과와 비교를 통하여 검증하였다. 이 프로그램을 이용하여 당량비, 초기압력 및 초기 온도 및 압력에 대한 성능 특성을 살펴보았고 다양한 탄화수소 연료, 산화제 조성에 대한 성능을 해석하여 PDE 이론 성능 데이터베이스를 구축하였다.

• 대한화학회지
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• 제60권1호
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• pp.9-15
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• 2016

폭발성능이 높은 HMX와 폭발성능은 떨어지지만 안정성이 높은 LLM-116의 분자복합체인 HMX/LLM-116 공결정(cocrystal)의 폭발 속도, 폭발 압력 그리고 열역학적 안정성에 대하여 이론적으로 연구하였다. 각 분자 구조는 B3LYP/cc-pVTZ 수준까지 최적화 하였으며 가장 약한 방아쇠 결합(trigger bond)과 클러스터에 대한 결합에너지를 계산 하여 열역학적 안정성을 확인하였다. 보다 정확한 에너지를 계산하기 위해 MP2 이론 수준에서 한 점(single point) 에너지를 계산하였으며, monte carlo integration 계산을 통해 밀도를 계산 하였다. 엔탈피는 CBS-Q 이론 수준에서 계산하였으며, 폭발 속도와 폭발 압력은 Kamlet-Jacobs 방정식을 이용하여 계산하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.60-69
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• 2016

본 연구에서는 케로신-공기 혼합물 데토네이션 계산과 다물질 해석을 기반으로 데토네이션 하중에 의한 얇은 금속관의 열탄소성 거동에 대한 수치계산을 수행하였다. 데토네이션 하중은 케로신-공기 혼합물의 데토네이션을 활용하여 모델링하였으며, 검증을 위해 해석 결과를 C-J 조건과 실험적 셀 직경을 통해 비교 검증하였다. 또한 금속의 탄성/소성 거동을 확인하기 위하여, 소성 거동은 구리의 Taylor impact 문제로, 탄성 거동은 베를리움 평판 떨림 문제를 활용하였다. 온도에 의한 관의 탄소성 거동 변화를 확인하기 위하여 동일한 데토네이션 하중 하에서 초기 온도가 다른 관의 거동을 확인하고 이론식과의 비교를 통해 열연화 효과가 고려되어야 함을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권6호
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• pp.1913-1918
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• 2012

The nitramine explosives with $-NH_2$ and -F groups were optimized to obtain their molecular geometries and electronic structures at DFT-B3LYP/6-31+G(d) level. The theoretical molecular density (${\rho}$), heat of formation (HOF), detonation velocity ($D$) and detonation pressure ($P$), estimated using Kamlet-Jacobs equations, showed that the detonation properties of these compounds were excellent. Based on the frequencies scaled by 0.96 and the principle of statistic thermodynamics, the thermodynamic properties were evaluated, which were respectively related with the temperature. The simulation results reveal that 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocan-2-amine (molecule B1) performs similarly to the famous explosive HMX, and 2-fluoro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane (molecule C1) and 2-fluoro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane (molecule D1) outperform HMX. According to the quantitative standard of energetics and stability as an HEDC (high energy density compound), molecules C1 and D1 essentially satisfy this requirement. These results provide basic information for molecular design of novel high energetic density compounds.

• 대한화학회지
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• 제66권3호
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• pp.185-193
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• 2022

본 연구에서는 tetrazine과 oxadiazole 등의 질소가 많이 함유되어 있는 헤테로 고리화합물을 가진 음이온과 NH₂OH, NH₂NH₂, CH₈N₆, C₂H₅N₅ 등의 양이온들과의 이온 결합을 통하여 생성된 에너지 염(energetic salts)에 대하여 열역학적 안정성, 밀도, 그리고 폭발 성능 등을 밀도 범함수 이론(dentisy functional theory, DFT)을 이용하여 계산하고 기존의 고성능 에너지 물질들과 비교하였다. 분자 구조 최적화 및 안정화 에너지는 B3LYP/cc-pVDZ 이론 수준에서 그리고 엔탈피 계산은 G2MP2 이론 수준에서 계산하였으며 폭발 성능은 Kamlet-Jacobs 방정식을 통하여 계산하였다. 결과적으로 크기가 작은 NH₃OH⁺(1)와 NH₂NH₃⁺(2) 양이온을 활용한 에너지 염은 폭발 성능 향상에 도움이 되며, 상대적으로 아미노기(-NH₂)가 많은 CH₉N₆⁺(3) 양이온은 안정성을 높이는데 효과적일 것으로 예측되었다.

• 한국연소학회지
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• 제7권1호
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• pp.23-30
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• 2002

Instability of oblique detonation waves (ODW) at off-attaching condition was investigated through a series of numerical simulations. Two-dimensional wedge of finite length was considered in $H_2/O_2/N_2$ mixtures at superdetonative condition. Numerical simulation was carried out with a compressible fluid dynamics code and a detailed hydrogen-oxygen combustion mechanism. Present result reveals that there is a chemical kinetic limit of the ODW detachment, in addition to the theoretical limit predicted by Rankine-Hugoniot theory with equilibrium chemistry. Result also presents that ODW still attaches at a wedge as an oblique shock-induced flame showing periodically unstable motion, if the Rankine-Hugoniot limit of detachment is satisfied but the chemical kinetic limit is not. Mechanism of the periodic instability is considered as interactions of shock and reaction waves coupled with chemical kinetic effects. From the investigation of characteristic chemical time, condition of the periodic instability is identified as follows; at the detaching condition of the Rankine-Hugoniot theory, (1) flow residence time is smaller than the chemical characteristic time, behind the detached shock wave with heat addition, (2) flow residence time should be greater than the chemical characteristic time, behind an oblique shock wave without heat addition.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.337-348
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• 2003

밀장전한 암반 발파공에서 화약 폭발시 발생하는 고압의 폭굉압력 전파메카니즘을 충격파 이론을 적용하여 규명하고 전달된 발파압력 산정식을 유도하였다. 유도된 발파압력 산정식은 폭굉파속도, 단열지수, 화약밀도, Hugoniot 상수, 암반밀도의 함수였다. 에멀젼 화약과 서울 화강암의 특성시험을 시행하여 각 특성치의 확률분포를 정의하고 발파압력 산정식에 적용하여 발파압력의 확률분포를 산출하였다. 화약 특성치와 암반 특성치의 확률분포는 정규분포를 나타냈으며 따라서 발파압력의 확률분포도 정규분포로 추정되었다. 발파압력에 대한 매개변수분석을 시행한 결과 폭굉파속도가 발파압력에 가장 크게 영향을 미쳤다. 또한 이런 특성치의 불확실성이 발파압력의 불확실성에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 암반특성치의 불확실성이 화약특성치보다 더 크게 영향을 미쳤다. 비록 매개변수분석에서 폭굉파속도가 발파압력에 가장 크게 영향을 미치는 요소이지만 암반특성치의 불확실성이 폭굉파속도의 불확실성보다 더 크기 때문에 발파압력은 후자보다 전자에 의해서 더 크게 영향을 받는다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권4호
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• pp.1043-1049
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• 2014

Density functional theory (DFT) calculations at the B3LYP/6-31G(d,p) theoretical level were performed for two novel explosives (compounds B and C) based on the guanidine-fused bicyclic skeleton $C_4N_6H_8$ (A). The heats of formation (HOFs) were calculated via isodesmic reaction. The detonation properties were evaluated by using the Kamlet-Jacobs equations. The bond dissociation energies (BDEs) for the thermolysis initiation bond were also analyzed to investigate the thermal stability. The results show that the compounds have high positive HOF values (B, 1064.68 $kJ{\cdot}mol^{-1}$; C, 724.02 $kJ{\cdot}mol^{-1}$), high detonation properties (${\rho}$, D and P values of 2.04 $g{\cdot}cm^{-3}$ and 2.21 $g{\cdot}cm^{-3}$, 9.98 $km{\cdot}s^{-1}$ and 10.99 $km{\cdot}s^{-1}$, 46.44 GPa and 59.91 Gpa, respectively) and meet the basic stability requirement. Additionally, feasible synthetic routes of the these high energy density compounds (HEDCs) were also proposed via retrosynthetic analysis.