• 분석과학
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• 제30권6호
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• pp.405-410
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• 2017

고 에너지 물질은 폭약이나 로켓의 추진체와 같은 군사적 목적뿐만 아니라 연료, 토목 및 건축 등의 민간 분야에도 사용되고 있다. 새로운 고에너지 물질의 개발을 위해 필수적인 단계는 물질의 폭발성능을 정확하게 계산하는 것이다. 여러 수식들 중에서 폭발 성능을 계산하는데 가장 대표적인 수식은 Kamlet-Jacobs (K-J) 식 이다. K-J 식에서는 폭발 시 기체 생성물의 몰수와 이들 기체의 평균 분자량, 그리고 폭발열 과 같은 인자가 폭발 성능에 크게 영향을 미치고, 이것들은 폭발반응에서 생성된 생성물 조성에 좌우되게 된다. 본 연구에서는 4가지 화학 양론적 규칙(Kamlet-Jacobs, Kistiakowsky-Wilson, modified Kistiakowsky-Wilson, Springall-Roberts 규칙)을 통해 65종 고에너지물질의 폭발 생성물 조성을 계산하였고, 이를 K-J, Rothstein, Xiong, Stine, Keshavarz등이 제안한 폭발속도식에 적용하였다. 각 계산된 방법별로 실험값에 대한 평균절대오차와 평균제곱근오차를 얻었다. 다소 복잡한 K-J와 Xiong식은 간단한 Keshavarz 식과 Rothstein식보다 더 낮은 평균절대오차를 나타내었다. 또한 mod-KW규칙으로 생성물을 계산하여 Xiong의 식에 적용하였을 때, 폭발속도들이 가장 정확했다. 이 연구는 고에너지물질의 정확한 성능을 얻기 위하여 폭발속도를 계산하는 다양한 방법을 비교하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제44권4호
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• pp.417-429
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• 2012

Taking the superficial temperature increment as the major fatigue damage indicator, the infrared thermography was used to predict fatigue parameters (fatigue strength and S-N curve) of welded joints subjected to fatigue loading with a high mean stress, showing good predictions. The fatigue damage status, related to safety evaluation, was tightly correlated with the temperature field evolution of the hot-spot zone on the specimen surface. An energetic damage model, based on the energy accumulation, was developed to evaluate the residual fatigue life of the welded specimens undergoing cyclic loading, and a good agreement was presented. It is concluded that the infrared thermography can not only well predict the fatigue behavior of welded joints, but also can play an important role in health detection of structures subjected to mechanical loading.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권2호
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• pp.564-570
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• 2012

s-Tetrazine is the essential candidate of many energetic compounds due to its high nitrogen content, enthalpy of formation and thermal stability. The present study explores the design of s-tetrazine derivatives in which different $-NO_2$, $-NH_2$ and $-N_3$ substituted azoles are attached to the tetrazine ring via C-N linkage. The density functional theory (DFT) is used to predict the geometries, heats of formation (HOFs) and other energetic properties. The predicted results show that azide group plays a very important role in increasing HOF values of the s-tetrazine derivatives. The densities for designed molecules were predicted by using the crystal packing calculations. The introduction of $-NO_2$ group improves the density as compared to $-N_3$, and $-NH_2$ groups and hence the detonation performance. Bond dissociation energy analysis and insensitivity correlations revealed that amino derivatives are better candidates considering insensitivity and stability.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.84-89
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• 2016

THPP (Titanium Hydride Potassium Perchlorate)는 산화제로 potassium perchlorate, 금속원료로 titanium hydride, 결합제로 Viton을 사용한 점화제이다. THPP는 항공우주 유도탄, 자동화 산업 등 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 PMD (Pyrotechnic Mechanical Device)에 사용되는 THPP의 제조공정 및 형상/열량/압력값과 같은 특성을 분석하였다. 또한 CEA 프로그램으로 조성비를 설계하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.53-59
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• 2019

고체연료는 추진제 연소 시 산화제와 반응하여 추진제 성능을 증가시키는 역할을 한다. 대표적인 고체연료는 Al, RDX, HMX 등이 있다. 이들 물질은 연소 시 수분과 만나 흰색 연기를 발생시키고, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄가스 등의 환경유해 물질을 다량 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 고체 연료로 사용 가능한 고질소 에너지 물질인 hydrazinium 5-aminotetrazolate(HAT)를 제조하였다. 분광분석(NMR)을 통해 HAT의 구조를 분석하였으며, DSC를 이용하여 열특성 분석을 하였다. 또한, EXPLO5 프로그램을 이용하여 비추력, 가스발생량 등을 계산하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.414-420
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• 2005

For supporting future demands of lower temperature. environmental friendly low- temperature refrigerants must be studied and developed to replace halocarbon. Ethane. which is one of hydrocarbon compound. is an environmental friendly refrigerant because it has zero ODP and GWP ${\sim}$ 20[per 100yr]. On this study, two-stage cascade refrigeration system was utilized to investigate performance of ethane on the low-stage. By employing R22 at higher stages. energetic performance as well as operating condition of R22/R170 system is compared to R22/R23. At low stage evaporation pressure ranges from 1.10 to 2.74 bar, R22/R170 shows higher COP over R22/R23. Furthermore, at the same range evaporation temperature R22/R170 can reach lower temperature.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.32-38
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• 2017

가소제는 추진제 혼화 시 흐름성과 공정성을 향상시키는 역할을 한다. 대표적인 가소제로서 DOS, DOA, IDP, BTTN 등이 있다. 특히 BTTN은 에너지 가소제로서 추진제 성능에 도움을 주는 물질이며, 다양하게 사용되고 있다. 그러나 이 물질들은 충격감도가 비교적 민감하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 둔감한 에너지 가소제를 개발하기 위해 트리아졸 계열의 4,5-bis (azidomethyl)-(1-butyl)-1,2,3-triazole (1-DABTR)을 합성하고 이화학적 특성 분석을 하였다. 또한, 분광분석(NMR, IR)을 통해 1-DABTR의 구조를 분석하였고, 유리전이온도, 녹는점, 분해온도, 밀도, 점도, 충격감도 등의 물리적 특성을 측정하였다. 그리고 Gaussian 09를 이용하여 생성열을 계산하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.547-553
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• 2017

Differential Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여 파이로점화장치에 사용되는 세 가지 고에너지 물질의 열분석 실험을 수행하였다. DSC 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되었다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 고에너지 물질의 화학반응과정을 몇 단계의 주요단계로 가정하는 형태가 아닌 전체 화학 반응 과정을 나타내는 형태를 갖는다. 이는 기존의 열분석 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 도출된 반응속도식을 이용하여 실제 추진기관에 운용되는 세 가지 고에너지 물질의 성능변화를 20년에 대하여 예측하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권2호
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• pp.115-131
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• 2016

Though battery chemistry and technology had been developed for over a hundred years back, increase in demand for storage energy, in the computer accessories, cell phones, automobile industries for future battery car and uninterrupted power supply, has made, the development of existing and new battery, as an emerging areas of research. With innovation of high energetic inexpensive Nano structure materials, a more energy efficient battery with lower cost can be competitive with the present primary and rechargeable batteries. Materials electrochemistry of electrode materials, their synthesis and testing have been explained in the present paper to find new high efficient battery materials. The paper discusses fundamental of electrochemistry in finding true cell potential, overvoltages, current, specific energy of various combinations of anode-cathode system. It also describes of finding the performance of new electrode materials by various experiments viz. i. Cyclic Voltammetry ii. Chronoamperometry iii. Potentiodynamic Polarization iv. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Research works of different battery materials scientists are discussed for the development of existing battery materials and new nano materials for high energetic electrodes. Problems and prospects of a few promising future batteries are explained.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.430-435
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• 2015

메틸나이트로이미다졸계 유도체들에 관한 화약 성능과 충격감도 간의 이차원 분석이 이들 물질의 효용성을 판단하기 위해 진행되었다. 화약 성능은 Cheetah 프로그램으로 계산되었으며, 충격감도는 인공신경망 연구로 예측했다. 연속적인 나이트로기의 치환이 분자들을 민감하게 하지만 메틸트라이나이트 이미다졸까지도 비교적 안전한 상태를 유지하는 것으로 예측된다. 최근에 국방과학연구소에서는 성능과 감도를 X, Y축에 도시하고 신규화약물질의 유용성을 전체적으로 분석하는 방안을 개발하였다. 이들 성능-감도 이차원 그래프에 따르면 메틸다이나이트로이미다졸계 유도체들은 둔감화약조성에 사용이 가능할 것으로 판단되고, 반면 메틸트라이나이트로이미다졸은 고폭화약조성에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.