• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.37-43
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• 2008

우주발사체의 상단 추진기관은 고고도 환경에서 작동하므로 지상에서 그 성능을 최종적으로 검증하기 위해서는 고공환경을 모사할 수 있는 지상연소 시험설비가 필요하다. 원통형 초음속 디퓨저를 사용하면 배기가스의 모멘텀 만으로 비교적 간단하게 추진기관 주변에 고고도 환경의 낮은 주변 압력을 조성할 수 있다. 본 논문에서는 KSLV-I의 상단에 사용되는 킥모터의 고고도 시험을 위해 항공우주연구원이 구축한 고공환경모사 시험설비의 구성 및 규격에 대해 소개하고 있다. 5회의 연소시험을 통해 구축된 시험설비의 성능을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.136-141
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• 2008

원통형 초음속 디퓨저를 사용하면 추진기관에서 발생하는 고온 연소가스의 모맨텀을 이용하여 비교적 간단하게 안정된 고고도 환경을 모사할 수 있다. 디퓨저를 이용한 고공모사 시험에서 추진기관의 연소시간이 긴 경우, 고온의 연소가스가 디퓨저 내 벽면에 직접 탈기 때문에 반복적인 사용을 위해 이 부위에 대한 냉각대책이 필요하다. 디퓨저 내부로 분사되는 냉각수가 디퓨저 작동특성에 미치는 영향을 파악하고자 축소형 연소실험을 수행하였으며, 본 논문은 실험방법과 그 결과에 대해 기술하고 있다. 고체 추진제를 연료로 하는 가스발생기를 이용하여 추진기관을 모사하였으며, 일반 수돗물을 냉각제로 사용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.70-78
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• 2014

고고도 모사를 위한 초음속 이차목 디퓨저의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 디퓨저의 유동 특성에 영향을 주는 작동압력과 형상을 변화시켜 유동 특성과 냉각 특성을 파악하였다. 냉각이 없는 경우 디퓨저가 시동 된 후, 디퓨저 벽과 아음속 구간에서 3,000 K 이상의 고온 구간이 나타났다. 디퓨저에 냉각 시스템을 추가하면 벽면 근처가 냉각되면서 유속이 빨라져 유동 길이가 길어지고 유동 박리와 함께 압력 회복이 급격해진다. 디퓨저 내부에 압력 변화를 가져오는 유동 현상과 함께 heat flux의 경향도 유사하게 나타났다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.625-633
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• 2015

The effect of altitude on thermal conduction, surface temperature, and thermal radiation of partial arc was investigated on the basis of molecular gas dynamics to facilitate a deep understanding of the pollution surface discharge mechanism. The DC flashover model was consequently modified at high altitude. The validity of the modified DC flashover model proposed in this paper was proven through a comparison with the results of high-altitude simulation experiments and earlier models. Moreover, the modified model was found to be better than the earlier modified models in terms of forecasting the flashover voltage. Findings indicated that both the thermal conduction coefficient and the surface thermodynamics temperature of partial arc had a linear decrease tendency with the altitude increasing from 0 m to 3000 m, both of which dropped by approximately 30% and 3.6%, respectively. Meanwhile, the heat conduction and the heat radiation of partial arc both had a similar linear decrease of approximately 15%. The maximum error of DC pollution flashover voltage between the calculation value according to the modified model and the experimental value was within 6.6%, and the pollution flashover voltage exhibited a parabola downtrend with increasing of pollution.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.570-573
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• 2012

고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 성능특성을 파악하기 위해 수치적 연구를 수행하였다. 입구길이를 노즐 출구직경과 비교해 0%, 50%, 100%로 변화시켰고, 디퓨저 목의 길이는 디퓨저 목의 직경과 비교해 3, 5, 7, 8, 12로 다양화하여 수치해석하고 실제 모사실험 값과 비교하였다. 그 결과 디퓨저의 입구길이가 짧아질수록 plume의 형상은 수축되었다. 또한, 디퓨저의 이차목 길이가 디퓨저 지름의 최소 7~8배보다 작으면 내부에 마하디스크가 형성되어 압력의 급격한 상승을 일으킨다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권1호
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• pp.1-15
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• 2021

Mars exploration demands aerodynamic computations for a proper design of missions of spacecraft carrying instruments and astronauts to Mars. Both Computational Fluid Dynamics (CFD) and Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) method play a key role for this purpose. To the author's knowledge, the altitude separating the fields of applicability of CFD and DSMC in Mars atmosphere entry is not yet clearly defined. The limitations in using DSMC at low altitudes are due to technical limitations of the computer. The limitations in using CFD at high altitudes are due to thermodynamic non-equilibrium. Here, this problem is studied in Mars atmosphere entry, considering the Mars Pathfinder capsule in the altitude interval 40-80 km, by means of a DSMC code. Non-equilibrium is quantified by the relative differences between translational temperature and: rotational (θt-r), vibrational (θt-v), overall (θt-ov) temperatures, anisotropy is quantified by the relative difference between the translational temperature component along x and those along y (θx-y) and along z (θx-z). The results showed that θt-r, θt-v, θx-y, θx-z are almost equivalent. The altitude of 45 km should be the limit altitude for a proper use of a CFD code and the altitude of 40 km should be the limit altitude for a reasonable use of a DSMC code.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.647-650
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• 2017

초음속 비행체 개발의 필요성이 증가됨에 따라 저고도에서부터 고고도까지 다양한 고공환경을 비행하는 비행체의 공력특성 데이터 확보가 요구되고 있다. 기존의 건국대학교 불어내기식 초음속 풍동(MAF)의 유동가열장치를 개선하여 고고도/실기체 환경 모사가 가능하도록 장비를 구축하였다. 본 장비를 활용하여 유도무기체계 및 초음속 비행체 선두부에 발생하는 유동과 그에 따른 온도 분포 및 속도 분포에 관하여 연구할 예정에 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.747-753
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• 2018

Currently, many companies have succeeded in logistics delivery experiments utilizing drone and report it. When a drone is used commercially, long-term flight is an important performance that a drone should have. However, unlike vehicles operated on the ground, drone is a vehicle that continues to consume energy when maintaining the current altitude or moving to the destination. Therefore, the drones can fly for a long time as the capacity of the battery is large, but the batteries with large capacity are restricted by heavy weight and it acts as a limiting factor in a commercial use. To address this issue, we attempt to compare how far we can fly than forward flight based on the flight pattern with the same energy consumption condition. In this paper, the comparison of energy consumption was performed in three flight pattern, forward flight without altitude change and forward flight with altitude change, by computer simulation and it shows the increasing of flight distances when the quadrotor fly with altitude change from high altitude to low altitude.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.248-257
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• 2014

As observed in the recent war, suppression of enemy air defense operation is one of the major tactics, simultaneously conducted with high payoff target. Specifically, our air defense operation should be properly constructed, since the operating environment of our forces mostly consists with mountainous terrain, which makes detections of the enemy difficult. The effective arrangements of low altitude air defense radars can be suggested as a way of improving the detection capability of our forces. In this paper, we consider the location problem of low altitude air defense radar, and formulate it as an Integer Programming. Specifically, we surveyed the previous researches on facility location problems and applied two particularly relevant models(MCLP, MEXCLP) to our problem. The terrain factor was represented as demand points in the models. We verified the optimal radar locations for operational situations through simulation model which depicts simple battle field. In the simulation model, the performance of optimal radar locations are measured by the enemy detection rate. With a series of experiments, we may conclude that when locating low altitude air defense radars, it is important to consider the detection probability of radar. We expect that this finding may be helpful to make a more effective air defense plan.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.193-197
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• 2010

로켓엔진 고공 환경 모사용 디퓨져에는 연소가스의 고열로부터 디퓨져를 보호하기 위해 물을 이용한 냉각시스템이 사용되며 냉각수의 유량 및 압력은 냉각 채널 내부에서 냉각수의 비등이 발생하지 않도록 결정된다. 따라서 냉각수 유량의 변화에 따른 냉각 채널 벽면의 최고온도 예측은 냉각시스템의 운용 압력을 결정하는데 주요한 변수가 된다. 본 연구에서는 열평형 이론에 근거하여 유량 변화에 따른 채널 벽면의 최고온도를 예측하는 방법을 기술하였다.