• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.111-114
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• 2009

본 연구에서는 고농도 과산화수소와 케로신을 사용하는 저추력 엔진의 촉매방식 점화기를 설계 제작하고, 수류시험을 통해 설계 압력 대비 유량을 확인하였다. 점화 성능 확인을 위해 과산화수소 분해열이 정상상태에 도달하는 지점에서의 케로신 유량변화에 따른 혼합비를 변화시켰고, 넓은 범위의 혼합비에서 안정된 점화특성을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.335-340
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• 2000

Most vehicle's exhaust emissions come from the cold transient period of the FTP-75 test. In this study, UEGI technology was developed to help close-coupled catalytic converter (CCC) reach light-off temperature within a few seconds after cold-start. In the UEGI system, unburned exhaust mixture is ignited by four glow plugs installed upstream of the catalyst. Experimental results showed that the temperature of CCC rises faster with the UEGI technology, and the CCC reaches light-off temperature earlier. Under the conditions tested, the light-off time of the baseline case was 62 seconds and that of the UEGI case was 33 seconds.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권5호
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• pp.445-451
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• 2005

Most of the pollutants from passenger cars are emitted during the cold-transient phase of the FTP-75 test. In order to reduce the exhaust emissions during the cold-transient period, it is essential to warm up the catalyst as fast as possible after the engine starts, and the Unburned Exhaust Gas Ignition (UEGI) technology was developed through our previous studies to help close-coupled catalytic converters (CCC) reach the light-off temperature within a few seconds after cold-start. The UEGI system operates by igniting the unburned exhaust mixture by glow plugs installed upstream of the catalyst. The flame generates a high amount of heat, and if the heat is concentrated on a specific area of monolith surface, then thermal crack or failure of the monolith could occur. Therefore, it is very important to monitor the temperature distribution in the CCC during the UEGI operation, so the local temperatures in the monolith were measured using thermocouples. Experimental results showed that the temperature of CCC rises faster with the UEGI technology, and the CCC reaches the light-off temperature earlier than the baseline case. Under the conditions tested, the light-off time of the baseline case was 62 seconds, compared with 33 seconds for the UEGI case. The peak temperature is well under the thermal melting condition, and temperature distribution is not so severe as to consider thermal stress. It is noted that the UEGI technology is an effective method to warm up the catalyst with a small amount of thermal stress during the cold start period.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.37-40
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• 2009

본 연구에서는 케로신/과산화수소 점화용 분사기의 설계/제작하여 분무특성에 관한 연구를 수행하고자 하였으며, 이에 앞서 촉매점화방식으로 적용할 때 가장 적합한 분사기를 설계하고자 하였다. 설계/제작된 분사기를 수류시험을 통해 질량 유량 및 분산각을 측정하였다. 그 결과 케로신의 목표 질량유량(12.88 g/s)은 설계 차압과 같은 차압인 3 bar에서 측정되었으며, 이 때 분산각은 $40^{\circ}$을 확인하였다. 또한 과산화수소의 목표 질량 유량(94.39 g/s)은 설계 차압(3 bar) 보다 작은 1 bar에서 측정됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.56-62
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• 2011

본 연구에서는 과산화수소와 케로신을 사용하는 소형 이원추진제 액체로켓엔진의 점화원으로서, 과산화수소의 촉매 반응에 의한 고온의 분해 가스와 케로신의 자연 발화를 이용하는 촉매형 점화기에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 점화기를 설계하기 위해 열역학적 상용코드프로그램인 CEA를 사용하여 점화기 유량 및 혼합비를 선정하고 촉매형 점화기를 설계/제작하였으며, 점화 성공 및 지연 등을 판단하기 위한 가시화창과 분해 가스의 온도 분포를 파악하기 위한 열전대 장착이 가능한 연소실을 설계제작하였다. 분해 가스 유속을 결정하는 고정링(fixed ring)의 출구 면적 변화와 혼합비 변화에 따른 점화 성능 시험을 수행하였다. 결과적으로 쵸킹 면적보다 큰 출구 면적에서와 혼합비 6~8 사이에서 안정적인 점화 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-9
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• 2004

During the SI engine starting up, starting conditions directly contribute to the unburned hydrocarbon emissions in spark ignition engines. The effects of catalyst temperatures and fuel injection skip methods on HC emissions were investigated. The test was conducted on a 1.5 L, 4-cylinder, 16 valve, multipoint-port-fuel-injection gasoline engine. To understand the formation of HC emissions, HC concentration was measured in an exhaust port using a Fast Response Flame ionization Detector (FRFID). The result showed that HC emissions, which were emitted at the cold coolant and catalyst temperature, were generated much higher than those of hot coolant and catalyst temperatures. In additions, fuel injection skips reduced highly HC emissions. It is convinced that optimized fuel injection skip method according to coolant and catalyst temperatures could be applied to reduce HC emissions during the SI engine starts.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.512-521
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• 2017

This paper reports development process of a university-based sounding rocket using simplified hybrid rocket propulsion system for low-altitude flight application. A hybrid propulsion system was tried to be designed with as few components as possible for more economical, simpler and safer propulsion system, which is essential for the small scale sounding rocket operation as a CanSat carrier. Using blow-down feeding system and catalytic ignition as combustion starter, 250 N class hybrid rocket system was composed of three components: a composite tank, valves, and a thruster. With a composite tank filled with both hydrogen peroxide($H_2O_2$) as an oxidizer and nitrogen gas($N_2$) as a pressurant, the feeding pressure was operated in blowdown mode during thruster operation. The $MnO_2/Al_2O_3$ catalyst was fabricated for propellant decomposition, and ground test of propulsion system showed the almost theoretical temperature of decomposed $H_2O_2$ at the catalyst reactor, indicating sufficient catalyst efficiency for propellant decomposition. Auto-ignition of the high density polyethylene(HDPE) fuel grain successfully occurred by the decomposed $H_2O_2$ product without additional installation of any ignition devices. Performance test result was well matched with numerical internal ballistics conducted prior to the experimental propulsion system ground test. A sounding rocket using the developed hybrid rocket was designed, fabricated, flight simulated and launch tested. Six degree-of-freedom trajectory estimation code was developed and the comparison result between expected and experimental trajectory validated the accuracy of the developed trajectory estimation code. The fabricated sounding rocket was successfully launched showing the effectiveness of the simplified hybrid rocket propulsion system.

• 한국추진공학회지
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• 제13권5호
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• pp.48-56
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• 2009

고농도 과산화수소를 산화제로 이용하는 하이브리드 로켓의 자연 점화 연구를 수행하였다. 별도의 점화기 없이 촉매 반응을 통한 과산화수소 분해가스를 파라핀 및 폴리에틸렌에 분사함으로서 점화를 하였고 연속적인 재점화 및 즉각적인 점화 특성을 확인하였다. 안정적인 연소를 위해 파라핀은 PE에 비해 높은 연소실 특성길이가 요구된 반면, 펄스 응답특성은 점화지연 13 ms, 상승시간 30 ms 로서 폴리에틸렌의 응답성에 비해 두 배 가량 빠른 특성을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.499-502
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• 2009

고농도 과산화수소를 산화제로 이용하는 하이브리드 로켓의 자연 점화 연구를 수행하였다. 별도의 점화기 없이 촉매 반응을 통한 과산화수소 분해가스를 파라핀 및 폴리에틸렌에 분사함으로서 점화를 하였고 연속적인 재점화 및 즉각적인 점화 특성을 확인하였다. 안정적인 연소를 위해 파라핀은 PE에 비해 높은 연소실 특성길이가 요구된 반면, 펄스 응답특성은 점화지연 13 ms, 상승시간 30 ms 로서 폴리에틸렌의 응답성에 비해 두 배 가량 빠른 특성을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.1-8
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• 2019

아산화질소($N_2O$) 열분해를 위해 아크 플라즈마를 이용한 점화 실험을 수행하였다. 기존의 점화기들은 신뢰성 및 즉각적인 응답을 얻기 어렵다는 단점을 해결하기 위한 방안으로 플라즈마를 활용하는 방안을 제시하고자 하며, 점화기로써의 가능성을 보기 위해 가스 온도 측정 및 연소 실험을 수행하였다. 1 g/s, 0.7 A 조건에서 가장 안정적인 방전 특성을 보였으며 이때 측정된 벽면 부근의 온도는 약 $960^{\circ}C$이었다. 이를 바탕으로 하이브리드 로켓 연소 실험을 수행하였다. 플라즈마 방전 이후 약 3.1 sec만에 총 유량 10 g/s의 메인 연소가 성공적으로 이루어졌으며 점화에 필요한 플라즈마 발생을 위한 에너지 소모량은 1,780 J이었다.