• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.341-345
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• 2005

본 논문은 액체로켓엔진용의 약 1.5MW급 터빈을 구동할 수 있고, 액체산소와 케로신을 추진제로 하는 연료과잉 영역에서 작동하는 실물형 가스발생기의 고압연소특성에 대한 것이다. 실물형 가스발생기 개발과정의 개략적인 과정, 연소시험 결과 분석에 따른 혼합비와 온도관계식, 연소가스의 물성치인 분자량 및 비열비 등에 대한 내용을 기술하였다. 혼합비에 따른 온도관계식을 고압에서 새롭게 얻을 수 있었으며 연소가스의 분자량 및 비열비를 수정하고 유량관계식을 통해 이들의 타당성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.201-205
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• 2011

극저온 추진제 탱크 속에서 가압 가스는 열손실에 의해 수축하고 추진제는 기화한다. 재 점화가 있는 추진기관의 경우 무추력 비행구간에서 극저온 추진제가 가압가스와 넓은 표면적으로 접촉하기 때문에 이러한 현상이 증대된다. 가압 가스량을 산정함에 있어 이러한 탱크 내부 열 물질 전달 현상을 고려하여야 한다. 무추력 비행구간에서 열 물질 전달 준 평형상태에 도달한다는 가정 하에 평형압력 계산절차를 제시하였다. 이를 적용하여 Falcon-1 발사체 2단에 탑재된 헬륨량을 산정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.191-195
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• 2006

우주 발사체의 성공적인 비행을 위해서는 로켓 엔진의 성능 분산 관리가 필수적이다. 양산되는 엔진의 성능편차를 정량적으로 예측하기 위한 해석을 수행하고 성능영향계수를 이용하여 보정에 필요한 차압을 산출하였다. 별도의 추력제어 시스템을 갖추지 않은 엔진의 진공 추력 분산은 +9.1%, -8.7%로 나타났으며 엔진 혼합비 오차는 +9.7%, -9.6%에 달했다. 보정에 필요한 요구차압은 동일한 혼합비 보정에 대해 연소기 배관 산화제 측에서 더 작게 나타났으나 가스발생기 배관의 요구차압은 더 크게 요구된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.119-122
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• 2007

본 연구에서는 가스발생기의 연소 안정 특성을 파악하기 위해 실험적 방법을 적용하였다. 액체산소와 Jet A-1을 추진제로 사용하며 연료 과농 상태에서 작동하는 실험 가스발생기는 연소실 축 방향 공진 모드에 결합된 1200 Hz 대역의 고주파 연소불안정을 겪었다. 이 연소불안정의 발생 유무는 연소실 출구부의 음향 경계 조건과 화염의 열 발생 축 방향 위치에 매우 민감하게 반응하였다. 결과적으로 단일 분사기 노즐 크기 증가에 의한 화염의 축 방향 길이 증가는 연소안정성을 확연하게 향상시켰다.

• 한국연소학회지
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• 제5권1호
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• pp.43-53
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• 2000

Experimental studies on determination of the supply leading time of propellants to combustion chamber have been made to stably and efficiently guarantee the ignition process with liquid rocket engine. The propellant used is a Jet A-1 as fuel and a liquid oxygen as oxidizer. Unlike impinging FOOF type of injectors are arranged radially and the designed O/F ratio is 2.34. The present experiment program also includes the stability on the quadlet type of ignitor using the triethylalumimum as an ignition source and injector life tests. Experimental results clarifies that the propellant supply through LOx leading to combustion chamber is proper for stable ignition and combustion processes based on the fuel and oxidizer manifold pressures, combustion chamber pressure, and the variation of flame length from the nozzle exit with lapse time, and shows that the leading supply time of propellants affects the engine performance little. The effect of positioning cooling holes is remarkable to protect the injector face.

• 한국분무공학회지
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• 제18권1호
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• pp.27-34
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• 2013

A preburner is one of the key components for a staged combustion cycle engine fueled by kerosene and Lox. Since it has oxygen rich combustion inside, temperature control is very crucial. The temperature of the exhaust gas should be low enough not to burn turbine blade and yet high to keep the efficiency high. In addition temporal and spatial deviations also managed strictly. Conventionally, the required average and maximum temperature are determined by engine system and the preburner should be developed to meet the criteria. Currently being developed preburner has 50K spatial temperature deviation requirement. It was estimated by numerical simulations and proven by tests. The numerical analysis were done with both supercritical condition and normal conditions. The tests results showed that the temperature deviations were less than expected, and the results from the test and simulations were well agreed when the supercritical conditions were considered. Above all, since the gas temperature created by the preburner is very stable with minimum deviation, the preburner developed can be used to drive a turbine and for gas-liquid combustion chambers.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.9-12
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• 2010

본 논문은 연료 과농 연소 환경 하의 이중 와류 동축형 분사기의 유량 통과 특성 파악을 위해 수행한 실험결과를 수록하였다. 액체산소와 케로신(Jet A-1)을 사용하여 연소시험을 수행하고 유량 통과 특성을 유량계수로 표현하였다. 유량계수 산출을 위해 유량, 압력, 온도를 계측하였다. 연료 분사기의 경우, 산화제 측 분사기 형상, 연소압, 혼합비에 관계없이 일정한 유량 계수 값을 보였다. 이에 반해 산화제 분사기는 연소압과 혼합비 변화에 영향을 받는 것으로 나타났다. 화염 형성 변화가 유량계수 변화에 특히 산화제 측에 영향을 주고 있음을 밝혔다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.148.1-148.1
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• 2012

로켓 혹은 우주발사체의 주엔진에는 대부분 연료와 산화제를 연소시켜 나오는 에너지를 사용하는 화학로켓이 주종을 이루어 왔다. 이러한 로켓엔진에서 그동안 연료로는 수소계, 탄화수소계, 아민계 등 다양한 화학물질이 사용되어 왔으나, 산화제로는 강한 산화성을 나타내면서 밀도가 높은 몇몇 물질만이 제한적으로 사용되어져 왔으며, 최근에는 주로 액체산소(LOx)와 사산화질소(N2O4)가 사용되고 있다. 그러나 산화제 중 액체산소는 극저온이면서 상대적으로 밀도가 낮고, 사산화질소는 강한 독성을 지니고 있으며 액체로 존재하는 구간이 좁아 연구 목적의 소형발사체를 구현하는 것에는 많은 어려움이 있다. 이러한 이유로 최근 소형발사체 개발분야에서는 상온저장성이면서 친환경적인 과산화수소(H2O2)와 아산화질소(N2O)를 산화제로 활용하는 것에 대한 관심이 고조되고 있으나, 대형 추진기관을 개발하는 연구자들로부터는 액체산소를 사용할 때 보다 엔진 자체의 비추력이 상대적으로 낮다는 이유로 활용이 외면되어 온 것이 사실이다. 본 연구에서는 엔진 자체의 추진성능 보다는 사실상 발사체의 목적이라고 할 수 있는 추진단 속도증분을 성능의 지표로 삼아 평가하였으며, 결과를 통하여 과산화수소와 아산화질소의 높은 밀도가 엔진의 낮은 비추력을 충분히 보상할 수 있음을 보였다. 과산화수소와 아산화질소는 교육/연구용 소형발사체 구성에 충분히 활용가능한 산화제이며, 실제 발사에서 충분한 비행성능을 기대할 수 있는 물질로 평가할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1144-1147
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• 2017

발사체 엔진 시동 및 정지시 발생하는 압력 섭동 및 압력 강하에 대한 검토를 수행하였다. 특히 PSD(Pogo Suppression Device)이 존재하는 경우 엔진 시동 혹은 정지시 이에 대한 영향을 검토하기 위해 연구를 수행하였다. 해석을 수행하기 위해 상용 1D 해석 프로그램인 Flowmaster를 사용하여 추진제 탱크 및 PSD, 엔진을 모델링하였다. 해석 결과 PSD가 설치되어 있어도 엔진 시동 및 정지시 터보펌프 입구에서의 압력 강하 및 상승에 변화가 없음을 확인하였다. 단, PSD의 본래 목적에 맞게 배관에서의 높은 주파수 대역의 압력 섭동을 낮추는 효과를 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.598-602
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• 2017

한국항공우주연구원에서는 1.5톤급의 실용위성을 태양동기궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체인 한국형발사체 KSLV-II를 개발하고 있다. 한국형발사체의 개발과정으로 2018년에는 2단과 3단으로 구성된 시험발사체(TLV)를 발사할 계획이며 여기에 사용되는 추진기관은 한국형발사체의 2단 엔진인 75톤급 엔진의 지상형 모델과 추진제 탱크, 공급 시스템이 적용되게 될 것이다. 현재 엔진시스템을 포함한 시험발사체 추진기관의 경우, 엔지니어링모델(EM)의 조립과 인증모델(QM)의 제작, 납품이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 추진기관의 개발중 수행되고 있는 제품보증 활동에 대하여 설명하고자 한다.