• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3068-3073
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• 2007

Aerodynamic forces and moments have been used to control rocket propelled vehicles. If control is required at very low speed, Those systems only provide a limited capability because aerodynamic control force is proportional to the air density and low dynamic pressure. But thrust vector control(TVC) can overcome the disadvantages. TVC is the method which generates the side force and roll moment by controlling exhausted gas directly in a rocket nozzle. TVC is classified by mechanical and fluid dynamic methods. Mechanical methods can change the flow direction by several objects installed in a rocket nozzle exhaust such as tapered ramp tabs and jet vane. Fluid dynamic methods control the flight direction with the injection of secondary gaseous flows into the rocket nozzle. The tapered ramp tabs of mechanical methods are used in this paper. They installed at the rear in the rocket nozzle could be freely moved along axial and radial direction on the mounting ring to provide the mass flow rate which is injected from the rocket nozzle. In this paper, the conceptual design and the performance study on the tapered ramp tabs of the thurst vector control has been carried out using the supersonic cold flow system and shadow graph. Numerical simulation was also performed to study flow characteristics and interactions between ramp tabs. This paper provides to analyze the location of normal shock wave and distribution of surface pressure on the region enclosed by the tapered ramp tabs.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.41-47
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• 2005

임무분석, 단배분, 추진해석, 형상, 공력해석, 중량해석 그리고 궤적해석을 포함하는 발사체 개념설계 과정을 정립하였다. 개념설계 결과, 1단에 Hybrid Engine을 적용한 초음속(M=1.5) 공중발사 로켓이 설계되었다. 최상의 시스템 대안을 선택하기 위해서, 순차적 최적화를 이용하여 1단 추진 시스템 형태와 발사속도에 대한 trade study와 baseline 공중발사 로켓의 타당성 검토가 수행되었다. Trade study 결과, 공중발사 로켓 시스템에서 가장 중요한 요소인 총 중량과 단위 위성중량 당 총 중량 비가 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 초음속 발사에서 안전성을 지닌 Baseline 공중발사 로켓 시스템이 타당한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.149-152
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• 2010

75톤급 개방형 액체로켓엔진에 장착되는 터보펌프의 초음속 충동형 터빈의 로터 전방 두께에 따른 성능 특성 변화의 시험적 연구를 수행하였다. 75톤 터빈 시험에서는 로터 두께 대 피치비가 30톤 로터 대비 각각 1.9배와 1.4배인 로터의 성능을 비교하였다. 시험 결과 로터 두께가 상대적으로 작은 로터의 설계 상사점 효율이 1.5% 상승하였고, 동일 회전수에서 최대 효율이 나타나는 압력비도 증가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.65-74
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• 2002

전압력 회복율을 최대로 하기 위한 IRR형 램젯 공기 흡입구 초음속 확산부의 최적형상 설계를 수행하였다. 질량유량을 제약조건으로 고려하고 외부램프에서의 두 번째 경사충격파와 카울립 형상, 그리고 흡입구 목의 단면적을 설계변수로 선택하였다. 효율적인 최적화를 위해 설계변수 변환을 통한 개선된 반응면 기법을 사용하였으며 설계반복을 통해 높은 신뢰도의 반응면을 구성할 수 있었다. 최적화 기법으로 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 이차원 Euler Code를 사용하여 공력해석을 수행하였다. 배압조건의 적용을 위해 흡입구 목 뒤로 가상의 노즐을 장착하였고 총 20회의 계산으로 종말충격파 이후의 전압력 회복율이 기준형상에 비하여 14% 향상된 초음속 확산부 최적형상을 설계할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.299-302
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• 2011

고체추진기관의 초음속 제트 속에서는 다양한 소음들이 발생된다. 본 연구에서는 로켓 모타의 배기가스에 물을 분사하고, 디퓨져 및 스택을 설치하여 초음속 제트에서 발생되는 소음을 억제할 수 있는 장치를 설계 및 제작하는 기술을 확보하는데 있다. 물분사 소음디퓨저를 연소시험용 로켓 모타에 적용하여 약 20dB의 소음저감효과를 얻었다.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제3권1호
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• pp.25-29
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• 2016

This paper highlights the performance of an impulse turbine which is a part of turbopump in a liquid rocket first stage engine. The turbopump, currently under development at Korea Aerospace Research Institute, has an impulse type turbine with 12 nozzles and a single rotor. The impulse turbine can archive high specific power with the low gas flow rates. The supersonic impulse turbine with a single rotor can make a simple structure. High-pressure gases are converted into the dynamic energy with flows through the 12 nozzles and drive the rotor to make the power for the pumps. The turbine test was performed in the high-pressured turbine test facility with air gas instead of burned gas. A hydraulic dynamometer was used to absorb the power from the turbine and control the rotational speed and torque. The test points were at several pressure ratios with 7 different rotational speeds. Results showed the efficiency was highest at the design pressure ratio. The efficiency was insensitive to the pressure ratio variation than the rotational speed. It was a typical characteristic in an impulse turbine.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1631-1636
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• 2004

The supersonic impinging jet has been extensively applied to rocket launching system, gas jet cutting control, gas turbine blade cooling, etc. In such applications, wall temperature of an object on which supersonic jet impinges is a very important factor to determine the performance and life of the device. However, wall temperature data of supersonic impinging jets are not enough to data. The present study describes an experimental work to measure the wall temperatures of a vertical flat plate on which supersonic, dual, coaxial jet impinges. An Infrared camera is employed to measure the wall temperature distribution on the impinging plate. The pressure ratio of the jet is varied to obtain the supersonic jets in the range of over-expanded to moderately under-expanded conditions at the exit of coaxial nozzle. The distance between the coaxial nozzle and the flat plate was also varied. The coaxial jet flows are visualized using a Shadow optical method. The results show that the wall temperature distribution of the impinging plate is strongly dependent on the jet pressure ratio and the distance between the nozzle and plate.

• 시스템엔지니어링워크숍
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• 통권4호
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• pp.119-122
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• 2004

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.12-20
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• 2002

케로신/액체산소 추진기관을 갖는 KSR-III 로켓의 플룸 유동장에 대하여 로켓 동체/플룸 유동장에 대한 통합적인 해석을 수행하였다. 기체 열-화학 모델이 유동장에 미치는 영향을 평가하여 로켓 유동장을 해석하는 목적에 가장 적합한 기체 모델을 제시하기 위하여 열량적 완전기체, 다윈 화학종 반응기체, 그리고 화학적 동결기체의 세 가지 기체 모델을 사용하여 유동장을 해석하고 그 차이를 검토하였다. 반응유동 해석 결과는 노즐 내부에서의 화학반응에 의한 연소가스의 온도 증가로 인해 다른 기체 열화학 모델에 비해 전체적으로 더 높은 온도 분포를 나타내었다. 플룸에서의 모든 화학반응은 전단류와 배럴 충격파 반사지점 후방의 고온 영역에 국한되어 일어났으며, 본 해석의 경우 플룸 내에서의 유한속도 화학반응이 유동에 미치는 영향은 미약한 것으로 나타났다. 그러나 본 연구에서 이루어진 유한속도 화학반응을 고려한 플룸 해석을 통하여 플룸에서의 주된 화학반응 및 반응 메커니즘을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.331-336
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• 2006

초음속 터빈의 로터와 노즐사이의 간극은 터빈의 성능과 운전의 안정성에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 30톤급 개방형 액체로켓엔진용 터보펌프의 구동원으로 개발된 초음속 터빈에 대하여 노즐과 로터의 간극이 변화된 형상을 구현하고 이에 대한 계산을 수행한 후 그 결과를 분석하였다. 계산결과로부터 노즐-로터 간극이 증가함에 따라 이 영역에서의 전압력 손실이 증가하고 이에 따른 터빈 성능이 감소함을 확인하였다.