• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.395-396
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• 2006

To manufacture a flange for a compressor with a relief groove by using powder metallurgy in order to prevent deformation to the compressor in operation, powder material for the flange is charged into a mold; an ablative member having a melting point lower than that of the powder material is positioned at a place where a relief groove is to be formed; the flange is formed by compressing the powder material and the ablative member; and the formed flange is sintered at a temperature between the melting point of the powder material and the ablative member so as to melt and remove the ablative member. It made according to the new method has more excellent strength and airtight property than the conventional one. It is analyzed that the ablative member is melted and penetrated into the flange structure during the sintering process, which results in improvement of the airtight property and increase of the strength.

• 한국추진공학회지
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• 제24권2호
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• pp.28-34
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• 2020

후방보스단열재의 부담을 경감시키기 위해 전진 배치된 다중 핀 그레인 형상을 적용한 고체추진기관의 연소시험을 총 2회 수행하였다. 다만 분해 점검 시 후방보스단열재에 불균일 삭마패턴이 관찰되었다. 국부삭마와 광역삭마의 주기적인 반복을 정밀 계측하였으며, 전방 핀에서 유발된 불균등한 유동이 후방보스단열재에 부딪히면서 발생되는 2차원 유동 및 맴돌이 유동이 원인임을 확인하였다. 또한 후방 핀을 제거하여 평균유속과 편차를 저감시킴으로 후방보스단열재 건전성을 확보할 것으로 판단된다.

• 국방과기술
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• 9호통권163호
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• pp.46-50
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• 1992

고온, 고압의 추진제 연소가스로부터 노즐 구조물을 보호하기 위해 사용되는 열 차폐용 삭마성 내열재료(ablative material)의 종류와 재료선정을 위한 시험방법, 설계 및 제작기법, 성능평가 기준 등에 관한 연구동향을 검토하고 본 연구팀의 연구결과를 제시하였습니다 고체추진제 연소 환경하에서의 노즐 보호재료로서는 고분자계 삭마성 내열재가 주로 사용되는데, 이 ablative material에는 여러 종류가 있으나 높은 heat flux와 빠른 mass flow에 대한 내열을 위해서는 페놀, 폴리이미드 등 열경화성 수지인 charring material이 모재로 주로 사용되며 강도향상을 위해서 탄소, 실리카, 석면, 유리등의 강화섬유가 보강재로 사용됩니다 현재는 모재로서 고분자계 수지외에도 세라믹과 같은 무기재료, 금속재료등과 강화섬유를 조합하여 내열성과 강도가 향상된 재료를 개발하는 연구도 진행되고 있습니다

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.175-183
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• 2016

A poroelastic composite material, containing different material phases and filled with fluids, serves as a model to formulate the overall ablative behaviors of such materials. This article deals with the assessment of variation in nondeterministic poroelastic properties of two-phase composite materials using micromechanical representative volume element (RVE) models. Considering the configuration and arrangement of pores in a matrix phase, various RVEs are modeled and analyzed according to their porosity. In order to quantitatively investigate the effects of microstructure, changes in effective elastic moduli and poroelastic parameters are measured via finite element (FE) analysis. The poroelastic parameters are calculated from the effective elastic moduli and the pore-pressure-induced strains. The reliability of the numerical results is verified through image-based FE models with the actual shape of pores in carbon-phenolic ablative materials. Additionally, the variation of strain energy density is measured, which can possibly be used to evaluate microstress concentrations.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.26-37
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• 2011

30톤급 액체로켓엔진 연소기의 개발 기술을 바탕으로 75톤급 기술검증용 내열재 연소기를 제작하였다. 내열재 연소기의 수력학적 특성은 저유량 조건의 수류시험과 점화시험을 통해 점검하였고, 시험결과 수력학적 기능이 양호함을 보여 주었다. 정적조건의 작동성 측면에서 점화링을 이용한 측면 점화방식 역시 적합한 점화기능을 보여 주었다. 그러나 동특성 측면에서 나타나는 특정 주파수의 생성 및 소멸 현상을 이해하기 위한 면밀한 검토가 요구된다. 이를 위해서는 75톤급 연소기의 정격조건에서 연소 시험이 가능한 대형 연소시험설비가 조속히 구축되어야 할 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.107-115
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• 1998

복합재료와 금속 튜브 사이의 좁고 긴 원통형 공간을 EPDM(Ethylene propylene dien ter polymer)으로 충전하는 연구를 수행하였다. 휴대용 유도무기의 추진기관을 개발하기 위하여 소형 연소관 조립체를 설계하고 제작하였다. 연소관 조립체는 연소관 금속튜브, 연소관 내열재, 그리고 연소관 단열재로 이루어져 있는데 연소관 내열재는 탄소/페놀릭을 사용하여 롤링 공법으로 제작하였으며 연소관 단열재는 EPDM을 사용하여 TPM 공법으로 제작하였다. EPDM의 조성 선정을 위하여 내열 삭마특성, 열분해특성 실험을 수행하였으며 흐름성, 접착성, 경도측정 등을 통하여 최종 조성을 결정하였다. 연소관 조립체를 제작하기 위한 EPDM 충전을 위하여 TPM 공법을 설계하고 금형과 치구를 제작하였다. 충전된 연소관 조립체는 비파괴검사를 통하여 접착, 기공 등을 검사하여 최종 선정되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.119-125
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• 2017

로켓 노즐에 적용되는 내열재는 고온의 연소가스에 노출되어 표면이 파괴되고 내부의 수지재질이 열분해되는 복잡한 열화학적 변화를 겪으며 이러한 현상을 예측해야 노즐의 내열설계가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 로켓 노즐 유동장과 탄소계 내열재의 표면삭마 및 내부 열반응을 통합하는 코드를 개발하여 노즐의 표면변화와 내열재 내부의 열응답을 도출하고자 하였다. 노즐 열유동장에서 발생하는 표면 열유속과 내열재 내부 열전도를 계산하기 위해 CFD를 사용하였으며 내열재 내부에서 발생하는 밀도변화와 흡열반응을 내부 에너지 방정식에 고려하였다. 또한 내열재 표면에서의 삭마계산을 위해 경계층 가정이 적용된 대수식을 이용하였다. 개발된 해석기법을 검증하기 위해 소형 시험모터에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과 노즐 목의 삭마가 다소 크게 예측되었으나 내열재 형상변화 및 내부 열전도가 잘 해석되는 것을 확인하였다. 또한 실험에서 측정된 온도와 비교 시 가열 구간에서 유사한 가열 속도를 나타내는 것을 확인하였으며 온도 오차는 100K 내외로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.200.2-200.2
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• 2016

Carbon-based materials have been known as ablative material and have been used for thermal protection systems. Ablation is an erosive phenomenon that results in thermochemical and thermomechanical changes on materials. Ablation resistance is one of the key properties that determines performance and life-time of the thermal protection material under ablative conditions. In this study, ablation properties of graphite, 3-dimensional (C/C) composites (needle-punched type and rod type) were investigated byusing a plasma wind tunnel which produce a supersonic plasma flow from a segmented arc heater with the power level of 0.4 MW. The mass losses and surface roughness changes which contain main result of the ablation are measured. A morphological analysis ofthe carbon-based materials, before and after the ablation test, are performed through field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and non-contact 3D surface measuring system. Electronic balance and a portable surface roughness tester were used for evaluation of the recession and mass loss of the test samples.

• Macromolecular Research
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• 제12권6호
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• pp.608-614
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• 2004

Isotactic polypropylene (PP) surfaces were modified with argon and oxygen plasmas using a radio­frequency (RF) glow discharge at 240 mTorr and 40 W. The changes in topography and surface structure were investigated by atomic force microscopy (AFM) in conjunction with specular reflectance of infrared (IR) microspectroscopy. Under our operating conditions, the AFM image analysis revealed that longer plasma treatment resulted in significant ablation on the PP surface, regardless of the kind of plasma employed, but the topography was dependent on the nature of the gases. Specular reflectance IR spectroscopic analysis indicated that the constant removal of surface material was an important ablative aspect when using either plasma, but the nature of the ablative behavior and the resultant aging effects were clearly dependent on the choice of plasma. The use of argon plasma resulted in a negligible aging effect; in contrast, the use of oxygen plasma caused a noticeable aging effect, which was due to reactions of trapped or isolated radicals with oxygen in air, and was partly responsible for the increased surface area caused by ablation. The use of oxygen plasma is believed to be an advantageous approach to modifying polymeric materials with functionalized surfaces, e.g., for surface grafting of unsaturated monomers and incorporating oxygen-containing groups onto PP.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 2011

이차원 구조물의 열응력 및 기계적 삭마 과정 해석을 위하여 영역/경계 분할법에 근거한 유한요소법을 적용하여 열구조 연계 정식화를 수행하였다. 삭마 재료 거동의 온도 의존성과 열분해 반응으로 인한 재료 비선형성 및 열복사와 같은 비선형 경계 조건을 일부 부영역과 공유면에 한정할 수 있다. 문제를 단순화하기 위해 열화학적 삭마 효과는 고려하지 않았으며, 기계적 삭마에 따른 표면 후퇴 판정 기준으로 열응력 해석을 통한 최대 면내 전단 응력을 선택하였다. 간단한 수치 실험을 수행하여 제안된 기법의 신뢰성에 대한 분석과 기계적 삭마 과정의 기본적인 경향을 파악하였다.