• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.581-586
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• 2008

기존의 수 mN급의 MEMS 고체 추진제 추력기는 실제 마이크로/나노 위성체의 킥모터,지능탄(Smart bomb)의 측추력기로 응용하기에는 추력 레벨이 너무 낮다는 한계가 있었다. 이 연구에서는 고체 추진제의 연소 면적을 증대시킴으로써 추력 레벨이 향상된 MEMS 고체 추진제 추력기의 제작 가능성을 확인하고 연소 실험을 통해서 구조체의 안정성을 확인하였으며 직접 추력을 측정하여 수백 mN급의 단위 추력기를 개발하였다. 연소 챔버와 노즐, 덮개 층은 감광성 유리 기판을 이용하여 제작하였으며 마이크로 점화기는 파이렉스 기판 위에 300 ㎚ 높이의 니켈과 크롬을 페터닝(patterning)하여 제작하였다. 마이크로 점화기의 성능 해석과 실험을 통한 검증을 수행하여 고체 추진제의 점화를 위한 공급 전력을 계산하였으며 힘 센서를 통하여 추력기의 추력을 측정하였다. 측정된 추력은 K=15와 20인 경우에 300, 600 mN 이었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.540-543
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• 2011

이단 마이크로 플라즈마 추력기 (${\mu}PT$)의 개념 설계를 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 운전 조건 및 노즐의 설계조건에 따른 전극 간격 및 출구 면적의 변화에 대한 추력기의 성능 최적화 연구가 수행되었다. 운전 압력은 $10^{-1}$ Torr에서 $10^{-4}$ Torr의 진공 조건이며 아르곤 가스의 유량은 5 sccm에서 300 sccm에 대하여 추력기의 성능 검증 연구가 이루어 졌다. 소모전력 약 1 watt에서 5 watt의 운전 상태에서 약 3000에서 4000정도의 비추력이 예상된다. 마이크로 플라즈마 추력기에 의해 발생된 토출 제트의 사진 및 전기적 특성에 대한 결과를 포함하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.628-633
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• 2004

초소형위성은 개발기간의 단축에 따른 발사 비용의 저감과 업무와 기능의 분산화에 따른 발사 실패의 리스크 저감 등 여러 장점이 있기 때문에 그 필요성이 높아지고 있다.(중략)

• 한국항공우주학회지
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• 제35권12호
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• pp.1115-1120
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• 2007

본 논문은 기둥 구조의 전극이 내부에 존재하는 노즐을 이용한 정전 분무 마이크로 추진 장치의 새로운 메커니즘을 제시하였다. 기둥 구조의 노즐로 인한 제팅의 효율 증진을 수치적 및 실험적으로 연구하였다. 노즐 상부에 존재하는 전극에 인가된 전압으로 인하여 액면에 형성된 전기장은 액체의 분무를 가능하게 하며 기둥 구조의 전극은 액면의 중앙 부분에 전기장이 집중되도록 하여 제팅을 효율적으로 할 수 있게 하였다. 또한 노즐 크기에 따른 필요한 인가전압의 차이에 대한 연구를 수행하였으며 본 연구로부터 수 마이크로미터의 노즐에 대해서 500V 이하의 전압에서 구동이 가능함을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.593-596
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• 2004

We are developing a micro-solid propellant rocket array thruster for simple attitude control of a 10 kg class micro-spacecraft. The prototype has ø 0.8 mm solid propellant micro-rockets arrayed at a pitch of 1.2 mm on a 22 x 22 mm substrate. In previous studies, an impulse thrust of 4.6 x 10$^{-4}$ Ns was obtained in vacuum, but we found the problems of unacceptably low ignition success rate and incomplete combustion. This paper describes experiments to improve the ignition rate. In order to achieve this goal, we tried to solidify paste-like ignition aid (RK) on the ignition heaters with strong adhesion. To make the paste-like RK, isoamyl acetate was added to RK powder. We tested 9 rockets, but only 2 rockets were ignited with huge ignition energy. This is because the heat con-duction between the ignition heater and the RK was too low to ignite the RK, since dried RK had a lot of pores. Also, a large cavity was sometimes found just above the ignition heater.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.177-183
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• 2005

본 연구에서는 액체 추력기에 적용될 내열합금 소재인 Inconel 600, Inconel 625, Haynes 230에 대해 Nd:YAG 레이저 용접 및 전자빔 비드 온 플레이트 용접을 수행하였다. 레이저 용접과 전자빔 용접 시 각각의 변수가 용접비드 형상에 미치는 영향을 분석하였으며 용접 조건들이 용접성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 조직, 미세경도 및 인장강도 등의 실험을 하였다. 또한, 레이저와 전자빔 용접 실험 결과를 분석하여 최적의 용접방법과 조건을 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.929-932
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• 2011

추력기 시스템에 적용되는 밸브 구동장치용 제어기를 개발하였다. 추력기 시스템은 총 4개의 구동장치로 구성되어 있으며, 구동장치는 BLDC 모터를 적용하였다. 제어기는 구동장치 운용 조건과 제어 요건을 고려하여 설계 및 제작 되었다. 제어기 구성은 전원부, 제어부, 증폭부의 3부분으로 구성된다. 제어부의 Micro-controller는 TI사(社)의 TMS320F28335를 사용하여 Digital PID 제어 및 CAN 통신을 구현 하였다. 증폭부는 IGBT를 사용하여 3상 BLDC 모터의 구동을 수행 하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.91-94
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• 2007

마이크로 고체 추진제 추력기의 점화 시스템의 제작 및 점화 실험에 관한 연구 결과를 기술하겠다. 유리 박막 마이크로 백금 점화기는 일반적인 금속 박리 공정과 감광 유리 제작 공정을 이용하여 제작되었다. 백금 층의 두께는 $2000{\AA}$, 점화기 패턴의 폭은 $40{\mu}m$ 였다. 제작된 유리 박막의 두께는 $15{\mu}m$, 유리 박막의 지름은 1 mm 였다. HTPB/AP 추진제를 이용하여 점화 실험을 수행하였다. 12 V의 전압을 사용한 경우, 점화 지연 시간은 1.6 s 였으며 이 때의 점화 에너지는 1.4 J로 측정되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.102-105
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• 2007

본 연구에서는 과산화수소 분해 반응을 이용한 초소형 추력기에 대한 성능 평가 실험을 수행하였다. 촉매 베드로는 질량 대 면적 비가 큰 다공성의 세라믹 물질($Isolite^{(R)}$)을 사용하였다. 14%wt의 백금이 촉매로서 촉매 베드에 코팅되었고, 단일추진제로는 85% 과산화수소를 사용하였다. 촉매 베드의 길이와 과산화수소의 가압 압력을 변수로 정하였다. 모든 실험은 콜드 스타트 조건에서 30초간 수행되었다. 매 실험마다 압력을 측정하여 $c^*$ 효율을 계산하였다. 촉매 베드의 길이가 30 mm이고 가압압력이 5.51 bar일 때 95% 이상의 만족스러운 $c^*$ 효율을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.109-112
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• 2008

초소형 추력기의 최적화를 위한 연구로 촉매 담지 조건을 변화시키면서 성능 평가를 실시하였다. 촉매의 담지 조건 중 촉매 전구체를 용해시키는 전해물질의 산성도를 변화시켰다. 또한 각각의 경우에 대해 건조 조건을 달리하면서 이에 따른 성능 평가를 실시하였다. 이를 통해 촉매 담지 조건이 추력기 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 추진제로는 90wt% 과산화수소를 사용하였으며, 높은 분해성능을 보이는 백금을 촉매로 사용하였다. 초소형 추력기의 목표 추력은 0.1N이며 성능 평가를 위해서 특성속도 효율과 온도 효율을 사용하기로 하였다.