• Title/Summary/Keyword: High Energetic Materials

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상 변화와 인터페이스 이론을 이용한 고에너지물질의 반응연구 (Study of energetic materials using phase change and interface theory)

  • 김기홍;김학준;김형원;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.60-63
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    • 2008
  • 고에너지 물질의 상변화는 연소과정에서 발생하는 필연적으로 중요한 요소이다. 연소과정에서 발생한 고온, 고압의 가스는 주변의 물질과 상호작용을 통해 복잡한 현상을 일으키게 된다. 본 연구에서는 고에너지 물질의 상변화를 해석을 하기 위한 기초 연구로 상변화 변수를 이용하여, 증기 폭발을 해석하였다.

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친환경 산화제 GUDN의 효율적 합성 (An Efficient Synthesis of GUDN as Green Oxidizer)

  • 설민정;주영혁;정원복;박영철
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.97-104
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    • 2013
  • Guanylurea-dinitramide(GUDN)는 낮은 감도와 좋은 성능을 가진 에너지 물질로서 추진제 및 둔감 탄약에 사용할 수 있다. 고에너지 고밀도 화약인 GUDN의 효과적인 합성과 특성분석을 이화학적 분석 및 원소분석을 통하여 수행하였다. Gaussian 09 프로그램을 사용하여 생성열을 계산하였다. 화약의 안전한 취급을 위해서 충격 및 마찰 감도를 BAM 방법으로 측정하였다.

Development of Inexpensive High Energetic Electrodes Ni-Cu and Ni-CeO2-Cu for Renewable Energy through Direct Ethanol Fuel Cell

  • Guchhait, Sujit Kumar;Paul, Subir
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제7권3호
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    • pp.190-198
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    • 2016
  • Application of fuel cell to produce renewable energy for commercial purpose is limited by the high cost of Pt based electrode materials. Development of inexpensive, high energetic electrode is the need of the hour to produce pollution free energy using bio-fuel through a fuel cell. Ni-Cu and Ni-CeO2-Cu electrode materials, electro synthesized by pulse current have been developed. The surface morphology of the electrode materials is controlled by different deposition parameters in order to produce a high current from the electro-oxidation of the fuel, the ethanol. The developed materials are electrochemically characterized by Cyclic Voltammetry (CV), Chronoamperometry (CA) and Potentiodynamic polarization tests. The results confirm that the high current is due to their enhanced catalytic properties viz. high exchange current density (i0), low polarization resistance (Rp) and low impedance. It is worthwhile to mention here that the addition of CeO2 to Ni-Cu has outperformed Pt as far as the high electro catalytic properties are concerned; the exchange current density is about eight times higher than the same on Pt surface. The morphology of the electrode surface examined by SEM and FESEM exhibits that the grains are narrow and sub spherical with 3D surface, containing vacancies in between the elongated grains. The fact has enhanced more surface area for electro oxidation of the fuel, giving rise to an increase in current. Presence of Ni, CeO2, and Cu is confirmed by the XRD and EDXS. Fuel cell fabricated with Ni-CeO2-Cu material electrode is expected to produce clean electrical energy at cheaper rates than conventional one, using bio fuel the derived from biomass.

High energy laser heating and ignition study

  • Lee, K.C.;Kim, K.H.;Yoh, J.J.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.525-530
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    • 2008
  • We present a model for simulating high energy laser heating and ignition of confined energetic materials. The model considers effect of ablation of steel plate with long laser pulses and continuous lasers of several kilowatts and the thermal response of well-characterized high explosives for ignition. Since there is enough time for the thermal wave to propagate into the target and to create a region of hot spot in the high explosives, electron thermal diffusion of ultra-short(femto- and pico-second) lasing is ignored; instead, heat diffusion of absorbed laser energy in the solid target is modeled with thermal decomposition kinetic models of high explosives are used. Numerically simulated pulsed-laser heating of solid target and thermal explosion of cyclotrimethylenetrinitramine(RDX), triaminotrinitrobenzene(TATB), and octahydrotetranitrotetrazine(HMX) are compared to experimental results. The experimental and numerical results are in good agreement.

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고에너지 빔 분포 형상을 고려한 폭약의 2-D 가열과 점화 연구 (Study of 2-D laser heating with multiple beam profiles and ignition of energetic material)

  • 이경철;최윤수;김형원;최정열;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.51-54
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    • 2008
  • 레이저는 다양한 빔 에너지의 분포 형상을 가질 수 있으며 크게 정형화된 분포 형상은 모드로 구분하여 모드에 따른 빔 에너지 분포 형상은 예측이 가능하다. 본 연구에서는 고에너지의 빔 분포 형상에 따른 steel의 가열 모델을 제시하고 빔 분포 형상에 따른 가열 패턴의 예측과 비교를 수행하였으며, 가열 패턴이 폭약의 점화에 미치는 영향에 대해 논의 하였다.

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니켈 나노입자가 흡착된 에너제틱용 고반응성 알루미늄 분말 합성 (Synthesis of Nickel Nanoparticle-adsorbed Aluminum Powders for Energetic Applications)

  • 김동원;권구현;김경태
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.242-247
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    • 2017
  • In this study, the electroless nickel plating method has been investigated for the coating of Ni nanoparticles onto fine Al powder as promising energetic materials. The adsorption of nickel nanoparticles onto the surface of Al powders has been studied by varying various process parameters, namely, the amounts of reducing agent, complexing agent, and pH-controller. The size of nickel nanoparticles synthesized in the process has been optimized to approximately 200 nm and they have been adsorbed on the Al powder. TGA results clearly show that the temperature at which oxidation of Al mainly occurs is lowered as the amount of Ni nanoparticles on the Al surface increases. Furthermore, the Ni-plated Al powders prepared for all conditions show improved exothermic reaction due to the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) between Ni and Al. Therefore, Al powders fully coated by Ni nanoparticles show the highest exothermic reactivity: this demonstrates the efficiency of Ni coating in improving the energetic properties of Al powders.

고질소 에너지 물질 Hydrazinium 5-aminotetrazolate (HAT)의 제조 (Preparation of Hydrazinium 5-aminotetrazolate(HAT) with High Nitrogen Content and Energetic Material)

  • 이웅희;김승희
    • 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.

에너지 물질이 포함된 장치의 폭발 해석을 위한 다중물질 해석 방법 (Numerical Method Aimed at Multi-material Simulation of the Energetic Device)

  • 김기홍;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.274-278
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    • 2011
  • 다양한 고에너지 물질이 포함된 폭발 장치를 정확하게 해석하기 위해서는 고에너지 물질의 다양한 연소 현상과 주변을 둘러싸고 있는 고체물질에 대한 대변형 현상을 정확하게 모사하는 것이 필수적이다. 이를 위하여 본 연구에서는 다중물질 각각의 경계면을 level set 함수를 이용하여 정확하게 표현하였으며, 경계면은 ghost fluid 기법을 사용하여 나타내었다. 각각의 물질에 대하여 대변형에 적합한 구성방정식을 사용하였으며, 지배방정식을 고차의 수치해석 기법을 사용하여 해석하였다. 다양한 폭발장치 중 실험적인 데이터를 이용하여 검증이 가능한 rate stick 문제를 해석하였으며, 실험과 유사한 결과를 획득하였다.

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Aluminum-Copper(II) Oxide Composite의 정전기에 의한 반응 특성 연구 (Reaction Characteristics Study of Aluminum-Copper(II) Oxide Composites Initiated by the Electrostatic Discharge)

  • 김민준;김성호;김자영;임예슬
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.591-598
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    • 2018
  • The reaction characteristics of aluminum-copper(II) oxide composites initiated by the electrostatic discharge were studied as changing the aluminum particle size. Three different sizes of aluminum particles with nano-size copper(II)-oxide particle were used in the study. These composites were manufactured by two methods i.e. a shock-gel method and a self-assembly method. The larger aluminum particle size was, the less sensitive and less violent these composites were based on the electrostatic test. On the analysis of high speed camera about ignition appearances and burning time, the burning speed was faster when aluminum particle size was smaller.

고에너지 열가소성 추진제 제조 및 특성연구(II) (Study on the Formulation of an Energetic Thermoplastic Propellant and its Properties(II))

  • 김한철;박의용;정재윤;김윤곤;최성한;강태운;오경원
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.41-46
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    • 2020
  • 본 연구에서는 당 논문과 동일한 제목 하에 이루어진 연구결과에 이어서 최신 개발 고에너지 열가소성(ETPE)추진제의 시차 주사 열량(DSC) 및 열중량 분석(TGA)법으로 열분석을 진행하여 고에너지 열가소성 추진제의 특징을 확인하였으며, 추진제 둔감성을 확인하기 위해 추진제 둔감 정도 확인 시험인 LSGT, 파쇄성 시험을 진행하였다. 추진제 원료로는 GAP(Glycidyl Azide Polymer)이 45% 함유된 고에너지 열가소성(ETPE) 바인더와 고에너지 가소제(DEGDN), 산화제로는 AP(Ammonium Perchlorate)와 RDX(research development explosive, cyclotrimethylenetrinitramine)를 사용하였다. 위와 같은 분석을 통해, 개발된 ETPE 추진제가 일반적인 RDX/AP 추진제와 유사한 열적 거동을 갖는 것을 확인 하였다.