• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.43-52
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• 2021

본 연구에서는 기계식 추진 시스템인 CODOG 구조의 통합 제어를 위하여 구성 모듈인 가스터빈 엔진의 성능 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 엔진 모델은 상위 제어기 및 타 구성 모듈과의 통합이 용이하도록 MATLAB/Simulink를 이용하였으며, 시스템의 구성 및 목적에 맞는 입/출력 설정이 가능하도록 구성하였다. 일반적으로 엔진 제작사는 엔진 및 구성요소의 성능 데이터를 제공하지 않는다. 따라서 가스터빈 엔진에 대한 모델링 기법으로 구성요소의 맵을 스케일링하여 성능 데이터를 확보하는 CMF 기법을 적용하였다. 생성한 모델 및 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 정상상태 및 동적 해석 시험을 수행하였으며, 최종 출력 결과에 대해 최대 오차 5% 이내의 신뢰성을 확보하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.857-862
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• 2011

상세 화학반응 모델을 이용하여 3차원 터빈 배기가스 유동을 2차원 축대칭 유동으로 가정하여 해석하였다. GRI의 35 화학종 217 단계의 상세 모델과 메탄 반응만을 간략화 시킨 11화학종 15단계 모델을 적용하여 비교하였다. 메탄 화학반응을 적용한 결과 저부에서 터빈 배기가스의 이차 연소가 나타났고 터빈 배기 노즐이 없는 경우에 비하여 온도가 600K 정도 더 높게 나타났다. 실제 3차원 문제에서는 국부적인 온도는 더 높을 수 있음을 의미한다. 화학 반응 모델에 따라 저부에서의 연소 영역과 화학종 분포도 약간 다르지만 저부에서의 이차 연소는 모두 포착하였다. 다만 간략화된 모델인 경우 엔진 플룸의 구조에 약간의 영향을 주는 것을 관측된다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.54-59
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• 2011

최근 가스터빈엔진의 신뢰성 높은 시동시스템 개발이 가스터빈 산업의 주요 이슈로 부각되고 있다. 통상 엔진 성능향상 연구는 아이들에서 최대 회전수 사이 영역에서 수행되어 왔으나, 시동성능 및 신뢰성 향상 요구에 따라 엔진 정지상태에서 아이들까지 영역에 대한 탈설계 연구가 활발히 진행 중이다. 아이들 이하영역에서의 엔진 구성품 특성 파악은 이러한 시동연구의 기초가 되나 일반적인 구성품 단위시험은 여러 이유로 이 영역에 관심을 기울이지 못하였다. 압축기의 경우 일반적인 맵을 아이들 이하영역으로 확장하는 다양한 해석적 연구가 시도되고 있다. 본 연구는 지금까지 제안된 압축기맵 확장기법을 분석하고, 새로운 확장기법을 제안하여 그 결과를 시험결과와 비교/검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.694-699
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• 2010

최근 가스터빈엔진의 신뢰성 높은 시동 능력을 확보하기 위한 시동성능 개발이 가스터빈 산업의 주요 이슈로 부각되고 있다. 통상 엔진 성능향상 연구는 아이들에서 최대 회전수 사이 영역에서 수행되어 왔으나, 이러한 개발요구에 따라 엔진 정지상태에서 아이들까지 영역에 대한 탈설계 연구가 활발히 진행 중이다. 아이들 이하영역에서의 엔진 구성품 특성 파악은 이러한 시동연구의 기초가 되나 일반적인 구성품 단위시험은 여러 이유로 이 영역에 관심을 기울이지 못하였다. 압축기의 경우 일반적인 맵을 아이들 이하영역으로 확장하는 다양한 해석적 연구가 시도되고 있다. 본 연구는 지금까지 제안된 압축기맵 확장기법을 분석하고, 새로운 확장기법을 제안하여 그 결과를 시험결과와 비교/검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권3호
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• pp.81-88
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• 2021

아음속 순항 유도탄의 추진시스템은 소형 가스터빈 엔진을 중심으로 공기흡입관, 탄내 연료이송계통 등으로 구성된다. 이는 엔진의 수락시험으로부터 시작하여, 엔진의 여러 기능 및 보기류의 설계수정, 엔진과 연동되는 각종 탄내 장비들의 설계/개발 및 상호 인터페이스 확인을 위한 해석과 통합시험 등으로 완성된다. 여기서는 이와 같은 소형 가스터빈 엔진을 이용한 유도탄 추진시스템 체계통합기술의 구성과 각 단계별 요소기술의 개요를 서술한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.791-796
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• 2012

항공기용 소형 가스터빈엔진은 항공기의 주엔진 시동을 위한 압축공기 공급, 비상 전원 등을 위한 보조동력장치로 사용된다. 항공기가 모래와 먼지가 함유된 대기 조건에서 운용되는 경우, 보조동력장치와 엔진에 대기 중 모래와 먼지가 유입되며, 이러한 모래 먼지 유입은 가스터빈엔진의 마모, 성능 저하 등을 야기시킨다. 본 연구에서는 모래와 먼지가 소형 가스터빈엔진에 유입되는 경우에 대하여 그 영향성을 고찰하였다. 시험에서의 모래와 먼지 농도는 공기 단위 질량당 $4.4{\times}10^{-5}kg$ 이며, 이는 미 군사규격인 MIL-E-8593 에 제시된 조건과 동일하다. 모래 먼지 유입시험은 총 10 시간 동안 수행되었으며, 시험 전 후의 성능시험을 통해 성능 영향성을 고찰하였다. 또한, 임펠러, 터빈휠 등 주요 구성품에 대하여 분해검사를 수행하여 마모 특성에 대하여 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.289-292
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• 2005

가스터빈 엔진은 운용시간이 축적됨에 따라 압축기, 연소기, 터빈 등 엔진의 여러 핵심 구성요소의 성능이 저하하게 된다. 따라서, 가스터빈 엔진의 운용에 있어서 높은 신뢰성과 운용비용의 최소화는 엔진 제작자나 사용자 모두에게 있어 중요한 문제이다 본 연구에서는 상용 프로그램에 의존하지 않고, 각 성능 변수들과 측정 변수들과의 열역학적 민감도를 이용하여 엔진성능진단 코드를 개발하였으며, 터보축 엔진에 적용하여 엔진의 단일 성능 저하를 예측하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.267-270
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• 2003

본 연구에서는 신경회로망을 이용한 가스터빈 엔진의 지능형 성능 진단 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 최근에는 엔진 손상을 분석하는데 있어서 주요 구성품의 가스 경로를 실시간 모니터링(monitoring)하는 가스경로해석(GPA, Gas Path Analysis)방법이 사용되고 있다. 그러나 엔진손상의 형태나 정도가 다양하고 복잡하기 때문에 가스경로해석 접근법만 가지고서는 엔진의 손상상태를 모두 모니터링하기란 쉽지 않다. 따라서 이 문제를 해결하기 위해 학습과 진단을 할 수 있는 신경회로망을 적용하였다. 본 연구에서는 PT6A-62 터보프롭 엔진의 진단에 1개의 은닉층을 갖는 역전파 신경회로망(BPN, Back Propagation Neural Network)이 제안되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권3호
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• pp.238-247
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• 2007

유전자 알고리즘은 자연선택과 유전법칙을 적용하여 최적해를 탐색하는 방법으로, 본 연구에서 항공기용 가스터빈 엔진의 결함 진단을 위한 학습 알고리즘으로 사용되었다. 성능 저하를 고려한 구성요소는 압축기, 가스발생기 터빈, 동력 터빈이며, 설계점에서 엔진의 단일 구성요소에 대하여 각각 성능 저하 예측을 수행한 후, 이를 바탕으로 결함 진단을 수행하였다. 학습데이터 수의 증가가 유전자 알고리즘을 이용한 성능 저하 예측 및 결함 진단에 미치는 영향을 분석하였으며, 결과적으로 결함치에 대한 RMS 오차율이 모두 3% 이내로 예측됨을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제1권1호
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• pp.53-59
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• 2007

Inlet distortion test was performed at Korea Aerospace Research Institute in order to evaluate the degradation of engine performance under the distorted inlet condition. In this paper, only the inlet pressure distortion was taken into consideration. During the development process of the inlet distortion test technique, variable distortion screen was designed and evaluated under various test conditions to establish the experimental database of distortion for engine test. The result of inlet distortion test for engine shows that the operating point was changed toward the worse direction and the degradation of engine performance by inlet distortion was verified.