• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.53-56
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• 2008

일반적으로, 고체로켓모타에 대한 지상연소시험을 실시할 경우, 연소관 내부의 압력을 계측하기 위해 압력 계측용 배관에 기름을 채우고 그 끝에 압력센서를 연결하여 사용한다. 통상적으로 사용되어지는 이 방법은 지상연소시험을 실시할 경우에는 특별한 문제가 되지 않으나, 고고도 환경에서 점화되는 고체로켓모타의 압력계측은 배관 기름의 누출로 인한 점화성능 저하가 문제시된다. 이는 배관의 부착 위치가 통상적으로 전방 점화기 부위인 것에 기인한 것이며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 기름을 사용하지 않는 압력배관을 어떻게 설계하고 검증하였는지에 대해 기술하도록 하겠다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.203-206
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• 2008

본 연구는 고체 추진기관에 적용되는 내열재를 autoclave 방식이 아닌 hot press molding으로 제작하여 연소관에 접착 가능한 상태의 내열재로 제작하는데 초점을 두고 있다. EPDM/kevlar를 기본 조성으로 내열재 원료가 구성되고, 미가류 sheet 상태로 공급된다. 전방 내열재는 금형을 사용하여 preform 상태로 1차 제작하고, boots를 구형하기 위해 두개의 preform 사이에 modified nylon film을 사용하여 제작 하였다. 실린더 부위를 포함하고 있는 후방 내열재는 특별히 설계된 하나의 금형으로 제작되었고, boots 부위는 초경합금 칼날을 가지고 있는 장비에 의해 실현되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.311-314
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• 2009

고체추진기관의 연소 환경에서 복잡한 형상을 갖는 내열 복합재료의 온도 및 밀도분포를 예측할 수 있는 방법을 개발하였다. 복합재료의 내부 열반응은 Arrhenius 모델을 이용하였으며, 표면 삭마반응은 Zvyagin 이론을 사용하였다. 표면 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 Rezoning 기법을 사용하였으며 열분해에 의한 흡열반응 효과는 열분해 가스의 조성비에 기준한 유효 비열 값을 이용하여 계산되었다. 형상이 복잡한 부품으로 이루어진 2차원 축대칭 노즐 조립체에 적용된 방법은 향후 3차원 FEM 열구조 해석에 활용을 목표로 발전될 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.173-176
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• 2009

본 논문은 유동과 구조물간의 상호작용으로 인해 유체나 구조, 한 쪽 분야에서의 접근으로는 한계가 있는 고체 로켓 내부 유동-구조-연소 결합 문제를 해결하기 위해 FSI를 이용한 전산해석을 목적으로 한다. ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian) 기술 방식을 도입하여 계산 격자의 움직임을 허용하면서도 격자에 대한 연속체 입자의 상대운동이 가능하도록 하였다. 유체 영역의 해석 프로그램은 2차원 압축성 비정상 유동 해석을 위한 오일러 방정식을 ALE 형태를 변형시켜 적용 하였고, 고체 영역의 해석 프로그램은 ALE를 고려한 2차원 동적 유한 요소 방법을 사용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.56-61
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• 2014

본 연구에서는 침식연소를 고려한 내탄도 프로그램을 이용하여 침식연소 모델에 따른 해석결과를 비교하였다. 동일한 추진제를 적용한 이형 그레인 형상을 적용한 추진기관의 연소 시 연소실 압력 변화를 비교 분석하여 연소가스의 유량 변화에 따른 침식연소 경향성 변화를 고찰 하였다. 고찰 결과 연소 면적이 클수록 연소실 단면적이 작을수록 침식연소 경향이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1045-1047
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• 2017

본 연구는 고체 추진기관에 적용되는 내열재를 기존의 autoclave 공법이 아닌 hot press molding을 포함한 B/D 성형공법으로 제작하는데 초점을 두고 있다. EPDM/kevlar를 기본 조성으로 내열재 원료가 구성된다. 우선 부츠 내열재는 금형을 사용하여 가황 상태로 제작한다. 연소관에 일체형 내열재로 성형하기 위하여 두 개의 내열재 사이에 테이프를 삽입하였고, bladder를 사용하여 압력과 온도를 상승시켜 제작하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1115-1121
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• 2017

초기 추력을 증가시키기 위하여 넓은 초기 연소 면적을 가지는 고체 로켓 모타를 설계하고 지상연소 시험을 수행하였다. 그 결과 연소 거리에 따른 연소 면적 변화를 고려한 내탄도 성능 예측에 비하여 초기 압력과 추력이 낮게 측정되었다. 연소실 내부 유속과 연소 거리에 따른 연소 속도 변화를 검토한 결과 압력에 의하여 결정되는 연소 속도 대비 연소 속도가 감소하는 negative erosive burning이 발생함을 확인하였다. 또한 8개의 대칭형 fin 형상을 적용하여 radial mode의 연소 불안정이 발생함을 확인하였으며 fin의 배치를 변경하여 대칭성을 제거함에 따라 연소 불안정이 억제되었음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.253-257
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• 2011

고체로켓에서 발생하는 vortex shedding 현상 중 인히비터로 인해 발생하는 연소실내 와류(vortex)의 특성을 조사하기 위해 Large Eddy Simulation을 수행하였다. 해석의 결과는 기존 연구자들의 결과와 잘 일치하며 정략적 및 정성적 분석을 수행하였다. 인히비터 후방에서 발생하는 vortex는 Flow-acoustic coupling 에 의해 주기적으로 반복되며 생성, 소멸이 이루어지는 것을 확인 할 수 있었으며, 발생 주기는 연소실내 mode 2의 주파수와 일치하는 것을 확인하였다. 3차원 해석결과 인히비터 후방에서 Roll 발생은 비균일한 노즐 유동을 발생시킨다.

• 한국추진공학회지
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• 제27권1호
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• pp.9-16
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• 2023

본 연구에서는 고체추진기관 내 연소관단열재의 열분해와 삭마를 고려하여 단열재의 열응답을 예측할 수 있는 일차원 해석기법을 개발하였다. 모델링에는 연소관단열재 내부에서 발생하는 열분해로 인한 물성변화, 숯층의 팽창 및 분해가스 이동을 고려하였다. 또한 연소가스로부터의 복사/대류 열유속을 경계조건으로 적용하였으며 단열재 표면에서 발생하는 화학적 삭마속도를 대수식으로 모델링하였다. 해석기법 검증을 위해 열전대가 설치된 시험모터에 대한 해석을 수행하였다. 해석으로 도출된 온도분포는 시험과 유사한 값을 나타냈으며 시험과 예측 열파괴두께의 오차는 0.1 mm 내외였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.53-56
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• 2006

본 논문은 TCO(thrust cut-off) 시스템을 장착한 로켓 모터의 성능설계에 관한 연구로서, TCO 포트 크기에 따라 변화하는 로켓의 성능을 평가하였다. 시험용 로켓 모터를 제작하여 연소시험을 행하였고, TCO 포트 크기에 따른 추력변화의 경향을 분석하여 최대 역방향 추력점이 존재함을 밝혀내었으며 보존방정식을 이용하여 TCO 성능설계 및 시험분석을 행하였다. 이와 같은 성능설계 기법은 향후 유사한 TCO 시스템의 설계에 유용하게 적용될 수 있다.