• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.142-147
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• 2004

The flow in the LOX manifold of liquid rocket has been investigated using a CAE technique with an objective of economical modeling of injection holes in order to reduce the overall computational cost of flow analysis during the optimal rocket design procedure. The computational geometry is very close to that of the actual rocket design and the flow condition through the injection holes resembles that in the actual manifold of the liquid rocket. The result shows that the flow in the plane just above the injection holes is not uniformly distributed in terms of pressure and mass flow rate and this is attributed to the large-scale flow patterns present the LOX manifold. Thus, the flow physics should be understood correctly before making any attempt to model the injection holes. In the present study, several boundary conditions which were designed to effectively replace the presence of injection holes have been tested and it was found that a simple modeling can be possible by mimicking the actual geometry of the injection holes. By using this simple injection hole modeling, it was able to obtain about 30% reduction in computational cost but it was still able to reproduce the flow patterns correctly. Also the flow has been analyzed after incorporating a couple of different types of pre-distributors in LOX manifold and the effect of those will be discussed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.443-448
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• 2010

가스발생기 사이클 액체로켓엔진에서 추진제의 공급압력 변화에 대한 성능 즉, 연소압, 터빈 파워, 엔진 혼합비, 가스발생기 연소가스의 온도 변화를 제시하였다. 로켓엔진의 주요 13개 시스템 레벨 변수를 이용하여 엔진 성능을 수치적으로 계산한다. 산화제 공급압이 증가하면 연소압과 터빈 파워는 증가하며 연료 공급압이 증가하면 연소압과 터빈 파워가 감소한다. 연료 유량 증가에 따라 감소된 가스 발생기의 혼합비는 연소가스 온도를 감소시키며 터빈 구동매질로서의 연소가스 물성을 저하시킨다. 연료 유량 증가에 따라 감소된 터빈 파워는 엔진 추력에 직접 영향을 미치는 주연소기의 연소압을 감소 시킨다.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.134-140
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• 2007

최초의 인공위성이 발사에 성공해 LEO에 투입된 이래 발사체와 더불어 로켓엔진의 성능은 비약적으로 향상되었다. 최초의 인공위성인 스푸트닉 1호는 단지 182 파운드(83 kg)의 배구공만한 크기였으나 지금의 인공위성은 10톤을 훌쩍 넘는 것도 있으며 러시아의 프로들 발사체의 경우에는 임무에 따라 22 톤까지의 위성을 궤도에 투입시킬 수 있다. 이렇듯 시간이 흐르면서 발사체의 성능이 향상되고 그에 따라 보다 높은 성능의 엔진이 요구되어왔지만, 로켓엔진은 언제나 보다 크고 커다란 추력을 내는 방향으로만 그 개발이 진행된 것은 아니었다. 80년대 이후 상업적 로켓이 등장하면서 보다 효율적으로 주어진 임무를 달성할 수 있는 경제적인 로켓의 개발이 또 하나의 주류를 이룬 것이다. 이 연구에서는 발사체의 성능과 엔진과의 상관관계를 연구하여 보다 효율적이며 경제적인 엔진 개발의 참고 자료로 활용하고자 작성되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.23-26
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• 2005

LOx와 Kerosene을 연료로 사용하는 LRE(Liquid Rocket Engine) Block에서 지상연소시험을 수행할 경우에 발생하는 위험도를 감소시키는 방법을 연구하였다. 추진제누출로 이어지는 위험한 상황에 대한 원인분석도와 추진제 유출시 사고로 이어지는 발전 양상 및 발전 프로세스, 사고시 손실을 줄이기 위한 기술적인 해결방법을 제시함으로써 기존의 확률적인 통계 값을 바탕으로 하는 것과는 또 다른 방법으로써 위험을 감소하기 위한 대안으로 사용하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.213-219
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• 2005

액체로켓엔진의 성능 및 냉각특성 연구를 위한 칼로리미터를 적용한 소형연소기가 개발되어 시험이 수행되었으며 10개의 칼로리미터 채널에서 가스 측면 벽면을 따른 열전달계수를 예측하기 위해서 냉각 성능 해석이 수행되었다. 칼로리미터로 공급되는 유량에 대한 가스 측면의 열전달 특성과 냉각성능을 정량적으로 분석하고자 하였으며 연소시험 및 열전달 해석을 통해 열전달 경험식을 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.321-324
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• 2011

지상연소시험용 소형 액체로켓엔진 초음속 노즐의 성능해석을 위하여 노즐내 유동특성 및 플룸 구조를 $k-{\omega}$ SST모델을 사용한 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식으로 해석하였다. 해석기법의 검증을 위하여 2차원 축소-확대 노즐 초음속 유동의 해석값과 실험치를 비교하고, 검증된 기법으로 2차원 축대칭 노즐의 성능해석을 수행하였다. 그 결과 노즐 내부에 유동박리 및 역류현상의 발생이 확인되었으며, 이 해석결과는 소형 액체로켓엔진 노즐 최적설계에의 기초자료로 제시되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.83-88
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• 2003

케로신과 액체 산소를 추진제로 하며, 10톤을 설계 추력으로 하는 우주 발사체의 2단용 액 체로켓엔진의 재생 냉각 특성 에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 또한 보조적인 냉각 방법으로서 노즐 확장부에는 대기로의 복사 방열에 의한 냉각을 적용하였다. 본 연구를 통해, 케로신을 연료로 하는 10톤 추력의 2단용 액체로켓 엔진에서 재생 냉각과 복사 냉각에 의한 냉각 기구만으로는 냉각 방법으로 적합하지는 않다는 것을 확인하였다. 따라서 새로운 냉각 방법으로서 막냉각 기법이 도입되었으며, 액체로켓엔진의 열적 불안정성을 제거하는데 효과적인 냉각방법임을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.157-162
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• 2006

한국 최초의 액체로켓인 과학로켓 3호(KSR-III) 엔진 개발을 위해 로켓엔진 연소기 지상연소시험설비가 2001년도에 한국항공우주연구원 내에 준공되었다. 본 시험설비는 준공 후 2006년 9월 현재까지 약 170회에 이르는 액체로켓엔진 연소기 시험을 수행하였으며, 그 과정에서 설비 능력 면에서 상당한 개량이 이루어졌다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원 액체로켓엔진 연소기 지상연소시험설비의 개요와 수행시험, 그리고 그 동안 축적해 온 설비 운영기술에 대하여 소개한다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.182-194
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• 2012

한정된 기간과 비용 하에 높은 신뢰도와 안전성을 갖는 엔진을 완성하기 위해서는 엔진 개발과 병행하여 엔진에 최적화된 진단시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 진단시스템의 개발방향을 정립하기 위하여 해외문헌을 바탕으로 엔진에서 발생 가능한 고장들, 상태진단을 위한 검사파라미터의 특성, 진단방법들(실시간 진단법, 사후 진단법, 사고원인 분석법, 파라미터 계통법, 시험진단법)을 고찰하였고, 엔진 개발단계 및 운용단계에서 수행해야할 진단관련 과제들을 제시하였으며, 해외의 액체로켓엔진 진단 사례를 정리하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.533-536
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• 2010

고성능 소형 액체로켓에 적용되는 산화제 과잉 예연소기의 시제품 제작을 수행하였다. 항공우주연구원에서 해석, 설계한 모델을 바탕으로 예연소기의 레이아웃을 설계하고 시제품 설계와 제작을 위해 수류시험용 평판 브레이징 시제품 제작 및 시험, 구조강도 시험용 헤드 시제품 제작 및 시험, 구조강도 시험용 채널 시제품 제작 및 시험 등을 진행하였다. 이러한 일련의 시험을 통해 예연소기 시제품을 설계하고 제작을 위한 세부사항을 확인하였으며, 이러한 노력을 통해 향후 고성능 액체로켓 개발을 위한 기술기반을 확립할 수 있으리라 사료된다.