• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.239-245
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• 2006

초음파를 이용한 추진기관의 비파괴검사는 X-ray 검사에 비하여 경제성이 우수하고, X-ray 검사시 취약한 dis-bond, damage 등의 결함 검출이 우수한 편이다. 그리고 전용시설의 필요없이 현장에서 실시간으로 검사가 가능하며 방사선 작업에 비하여 안전한 방법이다. 본 논문에서는 고체 추진제에 대한 초음파 특성을 분석하고, 추진제/라이너 미접착에 대한 내측과 외측 검사 방법 및 추진제 damage에 의한 미세 크랙검출에 대하여 실험 및 분석하였다. 실험 결과, 추진제에서의 초음파 감쇠는 $6\sim8db/cm$로 비교적 큰 감쇠를 보였으며 추진제/라이너 미접착에 대한 내 외측 검사에 있어서도 제한된 조건이지만 검출 가능성을 보였다. 그리고 damage에 의한 추진제 미세 크랙도 초음파의 감쇠특성을 이용하여 검출 가능함을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.555-558
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• 2010

본 논문에서는 직경 대 길이비(L/D ratio)의 값이 큰 composite 추진제를 사용하는 고체 추진기관 설계에 대하여 서술하였다. 큰 직경 대 길이비를 갖는 고체 추진기관은 침식연소와 축방향 연소 불안정성이 나타날 수 있는 요인이 크다. 특히 침식연소는 별 모양 그레인을 갖는 추진기관에서 초기 압력의 상승을 지속시키는 역할을 할 수 있다. 따라서 이를 고려한 그레인, 내탄도 및 연소관에 대한 구조적인 해석을 통해 설계를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.95-103
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• 2006

알루미늄 분말이 약 20% 포함된 2종류의 고체 추진제에 대해 원료성분, 연소실에서의 연소가스 물성치 및 산화알루미늄의 입자 크기를 비교 분석하였다. 산화제(AP/HNIW) 분말이 200과 5 ${\mu}m$로 이분양상이고 47% 부피분율을 지닌 알루미늄을 함유한 PCP계 추진제는 산화제(AP) 분말이 400, 200 및 6 ${\mu}m$로 삼분양상이고 64% 부피분율을 지닌 알루미늄을 함유한 HTPB계 추진제 보다 알루미늄들이 응집될 가능성이 크다는 것을 축소부 내열재에서 채취한 산화알루미늄 입자의 SEM 사진을 통해 확인할 수 있었다. PCP계 추진제를 적용한 고체 추진기관의 노즐 축소부 내열재에서는 큰 산화알루미늄 입자의 충돌로 인해 그레인 슬랏과 일치하는 4개 원주방향 부위에서 삭마가 크게 되었지만 HTPB계 추진제를 적용한 경우에는 원주방향으로 균일하게 삭마되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.260-265
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• 2008

A numerical scheme for solid propellant rocket has been studied using preconditioning method to research unsteady combustion processes for the double-base propellant with a converging-diverging nozzle. The Navier-Stokes equation is solved by dualtime stepping method with finite volume method. The turbulence model uses a shear stress transport modeling. The species equation follows up the method of Xinping WI, Mridul Kumar and Kenneth K. Kuo. A preconditioned algorithm is applied to solve incompressible regime inside the combustor and compressible flow at nozzle. Mass flux was evaluated using modified advective upwind splitting method. The simulated result the comparison a fully coupled implicit method and a semi implicit method in terms of accuracy and efficiency. This report shows the result of solid rocket propellant combustion.

• 한국추진공학회지
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• 제24권4호
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• pp.73-78
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• 2020

고체 로켓 추진기관을 생산, 취급하는 과정에서 추진제를 발화 시킬 수 있는 주요 원인은 작업자의 실수, 잘못된 작업방법, 기계적 결함, 충격, 마찰, 정전기, 누전 등이 있다. 과거 수십 년 동안 추진기관의 생산 취급과정에서 많은 사고가 발생되었으며, 사고조사 결과 특정 조건에서 정전기 민감도가 매우 높아진다는 사실이 확인되었다. 본 논문에서는 해외 사고사례를 분석하고 실제 공정을 고려한 밀폐 및 압력 하중이 가해지는 상황을 모사하여 정전기 민감도를 측정하였다. 시험결과 추진제의 밀폐 및 압력 하중 상황에서 민감도가 높아지며, 압력보다는 밀폐상황에서 추진제가 정전기에 더 민감하게 반응하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 추진제 민감도 시험에 대한 시험 방식이 재설계되어야 한다고 판단되어 정전기, 압력, 마찰, 밀폐 조건을 동시에 모사할 수 있는 시험 장비 제작을 추진하게 되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.401-409
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• 2012

초음파 시험은 접착계면에서 발생하는 미접착 결함을 검출할 수 있는 다른 비파괴 시험보다 미접착 검출 능력이 월등히 뛰어나다. 하지만, 스틸 연소관, 내열 고무, 라이너 및 추진제로 구성된 고체 추진기관은 각 재질의 음향 임피던스의 큰 차이와 반사파의 중첩 때문에 초음파 신호를 분석하기에는 많은 어려움 있다. 그러므로 고체 추진기관의 미접착 결함을 검출하기 위한 초음파 시험은 자동화된 C-Scan 시스템을 이용하여 스틸 연소관과 내열 고무 계면의 극히 제한된 영역에서 적용되어 왔다. 기존의 초음파 시험은 대부분의 초음파가 음향 임피던스가 낮은 고무 재질에서 흡수되므로 고체 추진기관의 라이너와 추진제 사이의 미접착 결함을 검출할 수 없었고, 이런 문제점을 해결하기 위하여 초음파 공진법을 사용하여 주파수 스펙트럼으로부터 공진 주파수를 분석하였다. 본 논문은 초음파 공진 특성을 이용하여 라이너와 추진제 사이의 미접착 결함을 검출할 수 있는 기법에 대해 자세히 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.101-107
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• 2020

본 논문에서는 HTPB/AP 계열의 추진제의 경화 온도를 변화시키는 Step 경화 방법으로 경화일 단축 연구를 진행하였다. 이 연구는 HTPB/AP 계열의 추진기관 제작 시 생산성 향상(제작기간 단축 및 치구회수율 증대)을 목적으로 한다. 정상 경화 대비 추진제의 기계적 물성을 비교하여 정상 경화 시 60℃ 5일 소요되는 경화일을 Step 경화로 4일(60℃ 1일 / 65℃ 3일)로 설정하였다. 경화일 단축을 적용 시 추진제 노화 특성을 알아보기 위해 Step 경화 후 후경화(Post-cure) 시험을 진행하였다. 이를 통해 기계적 물성 및 열팽창 계수를 측정하여 추진제의 후경화 특성을 분석하였다. 또한, Step 경화 후 가속 노화 시험을 진행하여 12주차 경과 후 인장시험을 수행하였다. 그 결과, Sm(bar)은 8 bar 이상, Em(%)은 40%이상으로 요구되는 우수한 기계적 물성을 가지는 것을 알 수 있었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.780-787
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• 2017

The propellant grain configuration is a design variable that determines the shape and performance of a solid rocket motor. Grain configuration variables have complicated effects on the motor performance; so the global optimization problem has to be solved in order to design the configuration variables. The grain performance has been analyzed by means of the grain burn-back and internal ballistic analysis, and the optimization technique searches for the configuration variables that satisfy the requirements. The deterministic and stochastic optimization techniques have been applied for the grain optimization, but the results are imperfect. In this study, the optimization design of the configuration variables has been performed using the hybrid optimization technique, which combines those two techniques. As a result, the hybrid optimization technique has proved to be efficient for the grain optimization design.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.30-38
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• 2002

복합재 연소관에 기계적 물성을 향상시킨 추진제를 충전한 모타와 복합재 연소관에 기존의 내탄도 성능을 어느 정도 유지하며 연소속도의 조절로 추진제의 둔감화를 시도한 추진제를 충전한 로켓모타에 대하여 탄환충격시험을 실시하여 그 반응을 비교·분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권1호
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• pp.9-14
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• 2019

고체 추진기관의 HTPB 추진제는 저장소에서 저장소 환경에 따라 물리적, 화학적 노화가 진행된다. 추진기관 수명은 HTPB 추진제의 노화도에 의해 결정되며, 생산 초기에 점탄성 특성 및 노화 시험을 통해 예측된다. 본 논문에서는 생산 초기 물성 및 가속노화 시험을 통해 획득한 노화 물성과 장기 저장되어 자연 노화된 물성을 비교 분석하였다. 획득된 초기 및 노화물성 결과를 적용하여 중공형 그레인의 온도 하중에 의한 변형율을 분석하였다.