• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.70-77
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• 2011

우주발사체의 액체추진공급시스템에 사용되는 벤트/릴리프 밸브는 안전 밸브의 조합체로 극저온의 산화제를 주입할 때와 보관할 때 기화된 산소기체를 배출시킨다. 또한 비행 중에 추진제 탱크의 얼리지 압력을 안정적으로 유지하는 역할을 한다. 밸브의 동특성 및 유공압 작동특성을 알아보기 위해서 벤트/릴리프 밸브의 설계검증을 위해 AMESim을 이용해서 벤트/릴리프 밸브의 시뮬레이션 모델을 구성하였다. AMESim 밸브 모델을 검증하기 위해 밸브의 개폐 압력, 개폐작동시간을 수학적 계산 결과와 비교하였다. 또한 FLUENT 상용코드를 이용하여 내부유동 해석 결과를 반영하여 모델의 정확도를 높였다. 밸브 모델을 이용하여 설계인자에 대한 검증 및 작동성능을 분석하였다. 이 연구는 한국형 발사체에 사용되는 벤트/릴리프 밸브의 다양한 작동 요구조건에 대한 개발 효율성을 높일 수 있는 참고 가이드로 적용될 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.126-132
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• 2004

위성 추진제 탱크의 열제어는 써모스탯에 의해 작동되는 히터를 이용해 수행된다. 적절한 위치에 써모스탯을 부착하는 것이 관건이지만 구형 탱크에서는 부착위치를 수치적으로 정확하게 부여하는 것이 불가능하다. 실제로는 도면에 대략적으로 위치를 제시한 후 작업자의 경험과 판단에 의존하여 써모스탯을 부착하는 것이 현실이다. 그러므로 써모스탯의 부착위치에 대한 민감도 해석을 수행함으로써 그에 따른 탱크의 열적 거동 및 열제어에 미치는 영향을 정량적으로 파악하였다. 실제 탱크 모듈 조립시 써모스탯의 부착위치에 대한 오차가 존재하더라도 설계 도면에 명시된 값보다 크게 벗어나지 않는 한 탱크의 열제어 성능은 충분히 보장되리라 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.413-422
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• 2012

덕티드팬을 추진 장치로 사용하는 소형 무인항공기는 도심 및 협소한 공간에서 정찰 및 감시에 사용 가능하며, 프로펠러에 비해 높은 추진 효율과 추력 특성을 나타낸다. 덕티드팬 무인항공기의 운용 거리와 비행 시간을 증가시키기 위해서는 정지 비행 및 전진 비행시의 추력 특성연구가 중요하며 비행 안정성 확보를 위해서는 비정상 3차원 유동 특성 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 동익과 정익으로 구성된 덕티드팬의 설계 결과 검증과 안정적인 비행 특성을 확인하기 위해 덕티드팬의 추력 특성과 비정상 3차원 유동장을 계측하였다. 덕티드팬의 정지 및 전진 비행시의 추력 특성은 소형 아음속 풍동의 6분력 밸런스 시스템을 이용하여 측정되었고, 비정상 3차원 유동장은 $45^{\circ}$ 경사열선의 프로브 고정법에 의해 분석되었다. 덕티드팬의 덕트와 정익이 추력특성에 다소 큰 영향을 미치며, 정익에 의해 덕티드팬의 안정적인 비행이 가능함을 확인하였다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.629-641
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• 2019

고온, 고압의 연소가스에 의해 유입되는 많은 열을 효과적으로 차단하여 고체 로켓 노즐의 공력형상을 최대한 유지하면서 구조물의 온도 상승을 일정수준 이하로 제한하기 위해 연소가스와 접하는 위치에 내삭마성이 우수한 C/C 복합재 등의 내열재를, 그 배면에는 열확산계수가 낮은 단열재를 적용한다. 내산화성이 우수한 SiC/SiC 복합재는 가스터빈 엔진에 적용되고 있으며, 경량화와 내열성 향상으로 인해 엔진 성능 증가에 기여하고 있다. 극초음속으로 비행하는 스크램제트는 흡입 공기 온도가 매우 높아서 흡열 연료를 냉각제로 사용하는 C/SiC 구조물 개발 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 고체 로켓 노즐, 가스터빈 엔진 및 램제트/스크램제트 추진기관에 사용되는 다양한 내열 복합재의 특성, 적용사례 및 개발 동향을 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.577-587
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• 2004

A coaxial pulsed plasma thruster (PPT) with a Teflon cavity was designed, and its performance characteristics were examined varying stored energy, cavity length and capacitance. The PPT was tested as the entire system including the discharge circuit, and the results were explained with both the transfer efficiency and the acceleration efficiency. The transfer efficiency is defined as the fraction of energy in capacitors supplied into plasma, and the acceleration efficiency as the fraction of energy supplied into plasma converted to thrust energy. To estimate these efficiencies, the equivalent plasma resistance was defined and calculated using energy conservation during discharge. The equivalent plasma resistance proportionally increased with cavity length, and therefore the current peak increased with decreasing cavity length. The energy density calculated by the transfer efficiency was increased with decreasing cavity length. As a result, higher acceleration efficiency and lower transfer efficiency were obtained with shorter cavity length. Accordingly, there was an optimal cavity length for the thrust efficiency. The specific impulse and the impulse bit per unit stored energy ranged from 390 s and 50 $\mu$ Ns/J for a cavity length of 34 mm to 825 s and 11 $\mu$ Ns/J for a cavity length of 4 mm when the stored energy was fixed to 21.4J. Thus, it was showed that the performance of this PPT approached that of electromagnetic-acceleration-type PPT with decreasing cavity length. The PPT achieved thrust efficiencies of 10-12% at 21.4 J and 6-7% at 5.35 J at cavity lengths between 14 mm and 29 mm.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.336-339
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• 2011

추력기의 개발단계에 있어 시험평가에 필요한 연소시험설비는 가장 중요한 인프라자원 중의 하나이다. 지난 3년여의 기간동안, 한국항공우주연구원과 (주)한화는 최대 200N 레벨까지 시험평가를 수행할 수 있는 진공시험설비를 설계 및 구축 완료하였다. 시험설비는 우주환경을 모사할 수 있는 진공시스템, 연료를 공급해주기 위한 시스템, 데이터 계측 및 제어시스템 등으로 구성된다. 이러한 시험설비의 최종목표는 위성용 추력기뿐만 아니라 발사체 및 달탐사선에 적용가능한 중대형급 추력기를 개발 및 시험평가하기 위함이며 본 논문에 이에 대한 세부내용 및 시험결과를 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.208-211
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• 2007

분리장치란 두개의 구조물을 결합하고 필요에 의해 분리할 수 있는 기능을 가진 장치이다. 본 논문은 이와 같은 기능을 화약의 폭발 및 연소시 발생하는 에너지를 이용하여 수행하는 파이로테크닉 수에 관한 것이다. 화약의 폭발력에 의해 분리가 이루어지는 분리장치로는 폭발볼트가 있다. 폭발볼트의 경우 작동 개념이 단순하고 또한 구성 부품의 수가 적기 때문에 신뢰성 면에서 뛰어나지만 분리시 파편 및 파이로 충격을 동반하는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 개발된 것이 가스팽창분리 볼트와 압력카트리지 작동분리장치이다. 이들 장치는 화약의 연소시 발생되는 압력을 이용하기 때문에 분리시 폭발볼트와 같은 악작용은 없지만 폭발볼트에 비해 사이즈가 대형이거나 기계적 결합강도가 작다는 단점이 있다. 따라서 위에 언급된 분리장치들의 작동 원리 및 특성을 이해함으로써 분리장치 설계시 최적의 사양을 선택하는 것이 가능하다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-11
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• 2017

나로우주센터에 구축된 터보펌프 실매질시험설비는 터빈 구동을 위해 가스 발생기 대신 알코올버너 연소 가스를 사용한다. 그러나 터빈 입구에서 압력과 온도가 증가하여 터보펌프의 회전수가 정상상태를 유지하지 못하였다. 본 연구는 시험 환경을 정확히 파악하고자 알코올버너와 공급 배관에 대한 시스템 해석 코드를 개발하였으며 적용하였다. 해석 결과는 시험 결과와 일치하였고 터빈 입구의 압력과 온도 변화가 배관 열전달에 기인함을 정량적으로 확인하였다. 터빈 입구 조건에 공급 배관 단열 효과는 크지 않으나 길이는 매우 영향이 컸다. 본 연구를 통해 경험적으로 알았던 시험 조건의 영향을 정량적으로 명확히 파악했으며 시험 운용에 적용할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.622-627
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• 2010

본 논문은 내외부에 열원이 있는 시스템에 상변화물질(PCM, Phase Change Material)을 적용한 경우를 수치해석으로 분석한 것으로 컨넥터가 없는 경우와 있는 경우에 대하여 분석한 것이다. 각각의 경우에 $T_{max}$ 열원만 있을 경우와 $T_{max}$와 $710W/m^2$ 열원이 동시에 있을 경우가 고려되었다. 연구 결과 벽면에서의 열전달, 시간에 따른 PCM 온도변화 그리고 내부온도의 변화를 정리하였으며 그 결과 시스템의 구성품과 열전달 방향 및 열원의 종류에 따라 PCM의 잠열 시간이 달라진다는 점을 알 수 있었다.