• 한국추진공학회지
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• 제8권4호
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• pp.102-108
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• 2004

고성능 액체로켓엔진 개발을 위하여 터보펌프를 사용하는 재생냉각형 액체로켓엔진시스템의 배치안을 마련하였다. 엔진시스템을 구성하는 부품들에 대하여 각각의 특성을 고려하고 현실적으로 제작 및 조립이 가능하도록 3차원 디지털 모형을 제작하여 검증하였다. 1단 엔진시스템은 1축 김벌링을 하며 4개의 엔진 조립체로 클러스터링할 수 있도록 설계하였다. 2단용 엔진시스템은 2축 김벌링을 하며 1개의 엔진 조립체로 구성하였다. 1단 및 2단 엔진시스템의 조립 및 분해 공정 그리고 관련 프로그램 또한 개발하였다. 그리고 엔진시스템의 조립 및 분해 공정을 효율적으로 수행하기 위하여 여러 형태의 전용 치/공구 또한 설계하였다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제9권1호
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• pp.139-149
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• 2011

액체 로켓 엔진의 연소기는 높은 온도의 연소가스를 발생시키므로 연소실과 노즐은 열적으로 보호되어야 한다. 고공 엔진의 노즐확장부도 고열에 견딜 수 있게 설계되어야 하며, 이를 위하여 가스냉각, 삭마냉각, 복사냉각등 다양한 방법의 냉각이 적용되고 있다. 특히 큰 노즐 팽창비를 갖는 상단엔진의 경우 무게가 발사체 성능에 미치는 영향이 크므로 경량 내열 소재가 개발되어 사용되어 왔다. 미국과 러시아, 유럽에서 사용되어 온 노즐확장부 재료를 조사한 결과 스테인리스강과 티타늄합금과 같은 무거운 금속 재료에서 경량의 탄소섬유 강화 복합재 또는 세라믹 복합재로 바뀌어 가는 경향이 파악되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.25-28
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• 2010

한국항공우주연구원에서는 30톤급 액체로켓엔진 연소기 개발 기술을 바탕으로 설계 제작된 75톤급 기술검증시제의 수류시험 및 점화시험을 수행하였다. 수류시험을 통해 시험설비 공급라인의 수력학적 특성 및 냉각 케로신 충전시간을 파악하였다. 수류시험 결과로 점화절차를 결정하여, 점화시험을 성공적으로 수행하였다. 점화시험을 통해 획득한 자료와 시험 기법은 향 후 연소시험을 위해 활용될 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.150-155
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• 2010

액체로켓 분사기는 추진 성능과 연소 안정성, 그리고 열유속 특성을 지배하는 가장 중요한 요소이다. 그러나 분사기 근방에서 일어나는 고압 연소 현상에 대한 근본적인 이해의 부족으로 분사기의 개발 과정은 대부분 경험적 설계방법과 고비용의 연소시험에 의존해 왔다. 본 연구는 액체로켓 연소 모델링과 관련된 최근 연구 동향들을 토대로 시작되었다. 층류화염편 기반의 난류연소모델을 초임계 압력 조건에서 나타나는 실제유체 거동을 고려할 수 있도록 확장하였으며, 극저온 질소분사, 상압 조건하의 난류제트화염, 그리고 고압의 기체수소/액체산소 동축 분사기에 적용하여 해석모델의 효용성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1054-1056
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• 2017

액체로켓엔진의 성능 검증을 위한 시험발사체의 발사가 준비되고 있다. 액체로켓엔진의 비행시험은 막대한 비용과 준비가 필요하고 계측채널의 제한이 있음으로, 발사준비과정의 검사와 비정상상황 파악을 위하여 최적의 계측 계획이 수립되어야 한다. 본 논문은 해외 액체로켓엔진 비행시험 계측관련 자료를 조사하였는데, 근래에 들어 모든 가능한 결함을 지상시험단계에서 확인하여 제거하고자 하는 경향에 따라 비행시험 횟수가 줄고 있고 이에 반하여 비행시험 시 엔진의 측정 항목이 크게 증가하고 높은 측정 정확성을 요구하고 있다. 본 논문은 향후 국내에서 수행될 시험발사체 준비 및 발사 작업에 참고가 될 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.574-577
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• 2012

추력 측정은 액체로켓엔진 개발시험 시, 특히 연소기 개발시험 시에 성능 판단을 위한 매우 중요한 항목이다. 측정하기 어려운 경우에는 연소압을 통해 간접적으로 유추하는 방법을 쓰기도 하나 스탠드의 능력이 된다면 직접 측정하는 것이 필요하며 보다 더 정확하게 측정하기 위한 여러 가지 방안을 고려하게 된다. 본 논문에서는 국내 최초로 시도하는 액체로켓엔진 연소기의 수직형 연소시험설비에서 도입한 추력 측정 시스템에 대한 기본설계안을 소개한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권3호
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• pp.66-73
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• 2004

탄화수소 계열의 액체로켓엔진용 연료로서의 액화천연가스의 특성을 성분 및 함량 분석, 냉각제로서의 특성과 엔진 성능 인자로서 특성속도와 비추력 관점에서 평가하였다. 액화천연가스내의 메탄의 함량이 연료로서의 특성을 결정짓는 주요한 인자이었으며, 재생냉각형 액체로켓엔진의 연료로 사용되기 위해서는 최소 90% 이상의 메탄 함량이 요구되는 것으로 판단된다. 한편, 예비 냉각에 의한 액화천연가스의 일부 성분의 응결이 예상되어 정상적인 엔진 작동을 방해하는 요소가 될 수 있다. 약 90%의 메탄 체적 함량을 가지는 액화천연가스의 액체로켓엔진의 작동 조건은 화학 당량비적 혼합비로 표준화한 추진제 혼합비로 0.75가 최적이었다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제8권2호
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• pp.86-97
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• 2010

본 논문은 케로신 액체로켓엔진에서 세계 최고의 기술력을 갖고 있는 러시아와 우크라이나의 액체로켓 엔진 개발과정 및 동향을 살펴보았다. 구소련에서는 1960년대에 closed cycle을 채택하여 엔진의 연소압과 비추력을 최대한 높이는데 주력하였다. 그러나 1990년대 이후 경제적으로 어려워지면서 새로운 엔진개발에 드는 비용을 최소화하고 있으며, 이를 위하여 유사업종의 업체 간의 합병을 진행했고, 새로운 엔진개발에 기존의 부품을 최대한 사용하거나 시험-개선과정의 합리화를 통하여 시험엔진개수와 시험횟수를 줄이고 있다. 또한 국제 협력을 통하여 우주발사체시장에서 상업용 로켓을 위한 엔진 납품을 증가시키고 있다. 더불어 3성분이나 메탄 엔진 등 차세대 엔진 개발에도 주력하여 액체로켓엔진의 선두주자로서의 지위를 유지하려는 노력이 계속되고 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.6-12
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• 2017

본 논문은 75톤급 개방형(Open-cycle) 액체로켓엔진(Liquid Propellant Rocket Engine, LPRE)의 수학적 모델링 및 정상상태(Steady state)에서의 시뮬레이션을 수행한 내용을 다룬다. 액체로켓엔진의 각 구성품들은 열역학 및 동역학적 특성을 이용하여 크게 7개로 분류할 수 있으나, 본 논문의 액체로켓엔진 시뮬레이션 모델을 간단화하기 위해 열전달 모델링을 생략하여 4개의 지배방정식(Govern equation)을 이용하였다. 정상상태에서의 실험 데이터와 시뮬레이션 데이터의 오차율을 통해 모델링을 확인하였으며 공칭 작동점에서의 선형화 모델을 이용하여 안정성을 판단하였다. 또한, 시뮬레이션 모델링을 검증하기 위해 실험 데이터의 과도응답을 비교하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.120-130
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• 2013

최근 들어 차세대 추진제로서 각광을 받고 있는 메탄의 성능특성을 분석하고, 메탄/산소 로켓엔진의 기술개발 동향을 조사하였다. 로켓연료로서의 액체메탄은 무독성, 경제성, 우수한 재생냉각성능, 그리고 행성의 현지자원활용(ISRU) 가능성 등과 같은 여러 유리한 특성을 가지며, 액체산소와의 조합시 높은 비추력 확보 및 시스템 경량화가 가능하다. 이러한 이유로, 메탄/산소 엔진에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있기는 하지만 그 기술성숙도가 아직은 그리 높지 않은 것으로 확인되는 바, 메탄 로켓엔진 개발을 통하여 우주기술 선진국과의 기술격차 해소가 필요한 시점이라고 판단된다.