• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.272-274
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• 2008

A development of hydrazine decomposition catalyst for monopropellant thruster has been performed by Korea Aerospace Research Institute(KARI). The goal of this development is to product a catalyst showing the equivalent performance with space-proven catalysts. Catalyst production and physical/chemical analysis were conducted by Chonnam National University and the analysis result was compared with the result of other catalysts and our own specification. Using the developed prototype catalyst, short firing test was performed in a reactor to verify basic performance of catalyst. After the successful reactor test, hot firing tests were carried out in atmospheric and vacuum condition using 5N thruster to verify durability and safety of catalyst. In this paper, the catalyst development status will be presented.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.137-141
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• 2004

Many monopropellant thrusters use a catalyst for decompose the propellant, hydrazine. The catalyst directly affects the thruster performances and lifetime. Therefore, it is important to confirm that the catalyst is suitable for our thrusters. Until 2002, we used She1l405 catalyst, for satellite RCS thrusters, and H-IIA and M-V launch vehicle upper-stage RCS thrusters. In 2002, however, Shell Chemical Inc. ceased manufacturing She1l405 catalyst and transferred the product to AEROJET, where it was renamed S405. We subsequently investigated the characteristics of AEROJET's S405 catalyst and SOLVAY's KC12GA catalyst, (SOLVAY is a Belgian chemical company, and KC12GA is used for ASTRIUM's thruster) and conducted thruster firing tests using the new catalysts. After conducting, we confirm that the KC12GA catalyst was suitable for our thrusters, and decided to use KC12GA for two satellite programs.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.1-8
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• 2015

70 N급 단일액체추진제 추력기 개발모델의 연소실 압력진동 강도와 추력응답특성이 갖는 상관도 도출을 위해 지상연소시험을 수행하였다. 단일추진제급 하이드라진이 연소시험용 추진제로 선정되었고, 연소실의 특성길이와 추진제 분사압력이 시험변수로 적용되었다. 시험조건 내에서의 추력실 직경 및 추진제 분사압력의 감소는 정체실의 압력진동을 증대시키고, 압력진동은 시험모델의 펄스 응답성능을 저해하는 요소로 작용하는 것이 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.35-38
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• 2005

하이드라진을 추진제로 쓰는 아크젯 추력기 내의 열화학적 유동장을 전산유체를 이용해 해석하였다. Ohm가열 및 Lorentz힘을 고려하기 위하여 Maxwell 방정식과 연계된 RANS 방정식을 이용하였으며, 매우 빠른 반응 및 광학적으로 두꺼운 매질을 가정하여 하이드라진의 화학 반응과 열복사를 해석에 포함하였다. 아크젯 추력기 내부 유동의 열-물리적 이해와 더불어, 해석의 결과는 0.6 kW의 가열에 의하여 성능지표인 추력과 비추력이 각각 $20\%와 200\%$가 향상됨을 보여준다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.257-261
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• 2004

Computational fluid dynamics analysis was carried out for thermo-chemical flow field in Arcjet thruster with mono-propellant Hydrazine ($N_2$H$_4$) as a working fluid. The theoretical formulation is based on the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations for compressible flows with thermal radiation. The electric potential field governed by Maxwell equation is loosely coupled with the fluid dynamics equations through the Ohm heating and Lorentz force. Chemical reactions were assumed being infinitely fast due to the high temperature field inside the arcjet thruster. An equilibrium chemistry module for nitrogen-hydrogen mixture and a thermal radiation module for optically thin media were incorporated with the fluid dynamics code. Thermo-physical process inside the arcjet thruster was understood from the flow field results and the performance prediction shows that the thrust force is increased by amount of 3 times with 0.6KW arc heating.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.30-37
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• 2013

우주비행체의 주 엔진 및 자세제어용 추력기로 적용 가능한 단일액체추진제 하이드라진 추력기의 촉매대 최적설계형상 도출을 위한 지상연소시험을 수행하였다. 추력, 비추력, 연소실 압력, 특성속도, 그리고 하이드라진 분해반응률 등을 추력실 길이변화에 따라 고찰하고, 추진제 공급압력과 성능변수가 갖는 상관관계를 제시한다. 성능평가결과, 시험조건 내에서의 촉매대 길이증가는 추력기의 성능저하를 야기하고, 공급압력 변이에 따른 추진제 소모 효율성 또한 떨어뜨리는 것이 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.194-197
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• 2005

추진제 주입압력 350 psia 에서 0.95 lbf 의 정상상태 공칭추력을 내는 단일액체추진제 하이드라진 추력기의 펄스모드 성능평가 결과를 제시한다. 연소시험 절차에 대한 간략한 기술과 함께 펄스모드 작동으로부터 얻어지는 추진제 공급압력, 추력기 작동환경 진공도, 그리고 추력 등의 변이거동에 대한 전형적인 결과를 추력기의 열적 반응과 더불어 검토한다. 제시된 성능은 1-lbf급 표준형 단일추진제 로켓엔진의 펄스모드 기준성능과 성공적으로 비교된다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.72-77
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• 1999

60년대 이후 위성체 보조추진체계에 가장 널리 채택되고 있는 단일 하이드라진 추력기는 국내에서 다목적실용위성 자세제어용으로 국산화 제작되었다. 본 고찰에서는 이러한 단일 하이드라진 추력기의 설계/제지/시험에 대한 개괄적인 기술적 사항을 수록하고 향후 위성체 및 발사체, 유도미사일에 소요되는 여러 형태의 소형 추력기 국산화 개발을 위해 선행되어야 할 핵심기술분야를 제시해 보았다.

• 한국연소학회지
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• 제15권2호
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• pp.12-18
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• 2010

A numerical analysis was performed to predict the thermo-fluid dynamic characteristics of hydrazine monopropellant reaction in the thruster combustor and nozzle. A 1-D porous model was introduced to simulate catalytic reaction by iridium in the combustor while 2-D axisymmetric analysis was applied to predict the nozzle flow. The chemical species and temperature variations were predicted by changing the injection pressure and mass flow rate and their results were validated by comparison with limited experimental data. The thrust variation with injection pressure could be estimated using the current 1-D combustor modeling.

• 한국추진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.19-26
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• 2014

70 N급 하이드라진 추력기 개발모델의 압력 불안정 특성 고찰을 위한 지상연소시험을 수행하였다. 단일추진제급 하이드라진이 연소시험용 추진제로 선정되었고, 촉매대에는 $Ir/Al_2O_3$ 촉매를 충전하였다. 추력실 직경변화가 연소안정성에 미치는 영향을 규명하기 위해 길이직경비(L/D) 1.03, 1.13, 1.26을 갖는 하단 추력실을 시험변수로 적용한 성능평가가 수행되었다. 개발모델은 50 Hz 근처의 저주파 불안정 특성을 내재하고 있으며, L/D 증가 및 작동압력의 감소가 정체실의 압력진동을 증대시킨다는 사실이 확인되었다.