• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.277-284
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• 2017

본 연구는 이중모드 스크램제트 엔진의 흡입구, isolator, 연소기, 노즐에서의 flowpath 유동특성에 대한 해석적 연구결과이다. 이중모드 스크램제트 엔진의 설계와 성능을 파악하기 위해서는 공력, 열역학적 특성, 추진 그리고 전체 시스템에 대한 성능 모델과 해석 도구의 개발이 반드시 요구된다. 본 연구에서는 이중모드 스크램제트 엔진의 각 구성품인 흡입구, isolator, 연소기, 노즐에 대한 해석 모델을 정립하고, 개발된 해석 도구를 사용하여 이중모드 스크램제트 엔진의 성능특성을 파악해 보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.330-335
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• 2017

초음속에서 극초음속 영역까지 광범위한 비행영역에서 작동 가능한 추진시스템으로 램제트와 스크램제트의 장점을 포함하는 복합사이클을 적용한 이중램제트에 대한 연구가 많은 선진국에 의해 수행되고 있다. 여기서 이중모드 램제트는 하나의 연소기 즉, 동일한 유동 경로상에서 아음속과 초음속 연소가 이루어져 램제트와 스크램제트 모드로 각각 작동되는 엔진이다. 본 연구에서는 이중모드 스크램제트 엔진의 비행마하수 3.5 ~ 6조건으로 설계된 지상시험모델에 대한 연소시험을 수행하였다. 특히 고도 27.6km 및 Mach 6조건에서의 연소시험 결과를 통해 이중모드램제트의 스크램제트 연소현상을 확인하고 적용된 설계 방안 등에 대한 검증을 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.393-396
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• 2006

본 논문은 이중모드램제트(램제트-스크램제트 연합 작동) 엔진의 작동한계 분석을 기초하여 광범위한 비행 마하수를 충족시키는 엔진에 대한 설계 인자 (흡입구와 연소실)를 고찰하였다. 램제트와 스크램제트의 작동 천이 비행 마하수를 도출하고, 두가지 경우의 연소기(일정한 압력과 일정한 단면적)의 연소실 작동 한계 특성을 파악하여 이중모드 램제트 엔진의 설계 개념을 연구하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.367-370
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• 2011

에틸렌을 연료로하는 직결식 이중모드 스크램제트 연소기에서 연소와 충격파-열 발생 천이 과정에 대한 고해상도 수치 연구를 수행하였다. 연소기의 확산 부에는 질량 유량 공급으로 유효 면적을 줄이고 유속을 아음속으로 낮추어 연료-공기 혼합과 점화를 촉진하기 위하여 air-throttling을 적용하였다. 본 결과는 이중모드 스크램제트 연소기에서 작동 영역의 천이 과정을 잘 이해할 수 있는 상세한 보여주었다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.115-128
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• 2006

스크램제트 추진기술에 대한 최근 개발동향과 주요기술을 분석하였다. 스크램제트엔진은 지난 10여년간 급속한 기술 발전으로 지상시험에서 비행시험 단계에 접어들고 있으며, 수년 내 실용시험을 목표로 활발하게 연구개발 중이다. 광범위한 비행 마하수를 만족하는 이중연소램제트와 이중모드램제트 형태의 엔진은 각각 군용과 민수용으로 개발되고 있으며, 복합엔진은 차세대 우주발사체의 대안으로 개발되고 있다. 엔진 작동 특성의 미케니즘에 대한 정확한 이해와 이에 상응되는 기술, 흡열연료 및 CSiC 복합재료를 사용한 내열 문제 해결, 가변 흡입구와 노즐을 이용한 안정된 추진력 구현을 목전에 두고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.31-36
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• 2015

이중 모드 스크램제트 엔진은 미래 가장 촉망받는 시스템 중 하나로, 많은 연구자들에게 각광받고 있다. 이중 모드 스크램제트 엔진 시스템에서 격리부와 관련된 유동 특징들은 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 풍동을 가진 이중 모드 스크램제트 엔진을 조사하기 위해 2차원 수치해석을 수행하였다. 계산방법의 타당성을 검증하기 위하여 실험결과와 비교하였으며, 수치해석 결과는 실험값과 비교하여 전체적으로 압력 분포가 잘 일치하였다. 배압은 최대 압력 상승을 분석하기 위해 연구되었다. 그 결과 초음속 흡입구 영역의 압력 분포는 배압에 영향을 받지 않았으며, 배압이 증가함에 따라 Shock train은 상류 쪽으로 밀려나갔다. 격리부의 길이가 증가함에 따라 최대 배압값은 입구 불시동 없이 급격히 증가한 후 일정하게 유지되었으며, 격리부 영역의 최적 길이($L/H_{th}$)는 8.7이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권6호
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• pp.586-595
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• 2010

초음속에서 극초음속 영역까지 작동 가능한 이중램제트(이중연소/이중모드) 추진기관의 성능특성을 파악하고 설계인자를 도출하기 위하여 램제트/스크램제트 추진기관의 작동원리에 대한 물리적인 이해를 바탕으로 공기 및 열역학적 관점에서 각 추진기관의 성능특성에 대한 이론적인 연구를 수행하였다. 사이클 해석을 기반으로 하여 각 추진기관의 연소기 입구 마하수와 연소기 형상에 따른 성능특성 및 작동영역의 한계를 연구하였다. 이를 바탕으로 이중램제트의 작동천이 마하수를 파악하고 효율적인 작동영역분배특성을 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.981-984
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• 2011

에틸렌 연료의 이중모드 스크램제트 연소기에서 연소와 충격파 열 발생의 과도 과정을 고해상도 기법을 이용하여 수치적으로 연구하였다. 연료 분사 이후 질량 공급에 의한 아음속 유동 감속을 위하여 연소기 확장부에 조절용 공기를 공급한다. 공기와 연료가 충분히 혼합된 수 ms 이후 점화가 이루어지며, 압력 상승은 격리부에 흡입구 노즐까지 전진하는 충격파 열을 형성한다. 이후 후방 공기공급을 중단하면 배출 과정이 진행되면서 후방 공기 공급 이전 상태로 서서히 복원된다. 본 연구의 결과는 이중모드 스크램제트 연소기에서 작동 영역과 특징의 이해를 돕는 상세 과정을 보여주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.3-8
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• 2009

Wall flush mounted injector with various orifice shape and injection conditions, were examined to enhance jet penetration and mixing in supersonic cross flow, in view of application to air-breathing accelerator vehicle. Orifice shapes with high aspect ratio were found to preferable for better penetration in the cold flow, and in the reacting flow for scramjet-mode combustion conditions. However, the effectiveness of the high aspect ratio was diminished in the dual-mode combustion conditions. Supersonic injection was applied to the high aspect ratio orifice, and further increase in penetration was observed in the cold and reactive flow for scramjet-mode combustion conditions, however, mixing enhancement due to mixing layer / pseudo-shock wave system interaction was dominant in the dual-mode combustion conditions. Difficulty in attaining ignition in the case with the high aspect ratio orifice was encountered during the combustion tests.

• 한국추진공학회지
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• 제25권1호
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• pp.29-41
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• 2021

공기 흡입식 극초음속 비행체인 스크램제트의 공력 데이터를 기반으로 하여 꼬리날개 각도와 발생추력을 제어 입력으로 가지는 PID 기반 제어기를 설계했다. 일정한 비행 동압을 가지는 상승궤적과 순항 이후 목표지점을 타격하는 궤적을 기준으로 입력하여 해당 궤적을 추종하는 비행 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 대해서 초기 상승궤적과 순항 궤적에 대해 비행체 모델에 요구되는 추력을 계산하여 수소 연료 이중 모드 스크램제트 연소기에 요구되는 연료 유량 분석을 위한 연소해석을 진행했다. 본 연구의 연소해석은 독립적으로 개발된 흡입구, 연소기, 노즐, 외부 공력 모델을 통합한 모델에 대해 진행되어 공기 흡입식 극초음속 비행체 통합 설계에 대한 기반을 마련했다.