• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.213-217
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• 2017

액체로켓엔진 고장에서 시동과정이 30% 이상을 차지하며 특히, 우주왕복선 주 엔진(Space Shuttel Main Engine, SSME)은 2%의 밸브위치 오차 또는 0.1초의 시간오차와 같은 작은 변화에도 급격하게 변화하는 매우 민감한 시스템으로 시동과정의 모델링이 중요하다. 하지만, 시동과정에서 비선형 질량 유량과 열전달 특성 때문에 많은 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 부분적인 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics, CFD) 방법을 사용하였으며 본 논문에서는 구성품의 모델링을 수행하여 정상상태에서 확인을 하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권2호
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• pp.87-92
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• 2015

The injection molding process is widely used in the production of most plastic products. In order to make metal-colored plastic products like those found in modern luxury home alliances, metallic pigments are mixed with a basic resin material for injection molding. However, process control for metal-colored plastic products is extremely difficult due to the non-uniform melt flow of the metallic resin pigments. In this study, the effect of process parameters on the quality of a metal-colored plastic product is evaluated. A rapid mold cooling method using a compressed cryogenic fluid is also proposed to decrease the content of undesired compounds within the plastic product.

• 한국추진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.64-70
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• 2007

액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.93-99
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• 2006

액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.116-123
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• 2004

KSlV-I 추진기관 공급계의 세부 해석을 통하여 각 부품별 요구조건을 설정하였다. 해석에는 범용 열유체 해석 프로그램인 SINDA/FLUINT를 활용하였다. 열전달 모델과 유동 모델을 적용함으로서 해석의 신뢰성을 높였으며 각 부품에 대한 운용 조건을 설정하였다. 본 해석을 통하여 SRR(System Requirement Review)에서 제시된 각 부분별 요구조건을 검토하였으며, 부품 선정을 위한 기본 자료로 활용할 수 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.48-55
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• 1999

thermodynamic cycle analysis has been performed for the power generation systems to utilize the cold energy of liquefied natural gas (LNG). The power cycle used the air or water at room temperature as a heat source and the LNG at cryogenic temperature as a heat sink. Among manypossible configurations of the cycle. the open Rankine cycle. and the closed Brayton cycle, and the closed Rankine cycle are selected for the basic analysis because of their practical importance. The power output per unit mass of LNG has been analytically calculated for various design parameters such as the pressure ratio. the mass flow rate. the adiabatic efficiency. the heat exchanger effectiveness. or the working fluid. The optimal conditions for the parameters are presented to maximize the power output and the design considerations are discussed. It is concluded that the open Rankine cycle is the most recormmendable both in thermodynamic efficency and in practice.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권3호
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• pp.49-56
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• 2004

A heated and expanded helium is used to pressurize liquid propellants in propellant tanks of propulsion system of liquid propellant launch vehicles. To produce a heated and expanded helium, an hot-gas heat exchanger is used by utilizing heat source from an exhausted gas, which was generated in a gas generator to operate turbine of turbo-pump and dumped out through an exhaust duct of engine. Both experimental and numerical approaches of hot-gas heat exchanger design were conducted in the present study. Experimentally, siliconites - electrical resistance types - were used to simulate the full heat condition instead of an exhausted gas. Cryogenic heat exchangers, which were immersed in a liquid nitrogen pool, were used to feed cryogenic gaseous helium in a hot-gas heat exchanger. Numerical simulation was made using commercially utilized solver - Fluent V.6.0 - to validate experimental results. Helically coiled stainless steel pipe and stainless steel exhausted duct were consisted of tetrahedron unstructured mesh. Helium was a working fluid Inside helical heat coil and regarded as an ideal gas. Realizable k-』 turbulent modeling was adopted to take turbulent mixing effects in consideration. Comparisons between experimental results and numerical solutions are Presented. It is observed that a resulted hot-gas heat exchanger design is reliable based on the comparison of both results.

• Design & Manufacturing
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2020

Recently, research and commercialization related to the field of cell-based therapeutic drug development has been actively conducted. In order to maintain cell viability and prevent contamination, refrigeration preservation devices, such as CRF (controlled rate freezer) or vapor type LN2 tanks have been developed. On the other hand, the storage container for liquid nitrogen tanks currently on sale minimizes the flow structure to prevent structural defects when stored in a liquid nitrogen tank having a high thermal conductivity than vapor nitrogen. If the cell-based treatment drug is stored in the gaseous LN2 tank as it is, the cell survival after thawing is greatly reduced. It was estimated that the existing storage container structure was a factor that prevented the rapid entry and circulation of gaseous nitrogen into the container. Therefore, this study intends to propose a new supercellular storage container model that can maintain the mechanical strength while maximizing the fluid flow structure. To this end, we estimated that the structural change of the storage container effects on the equivalent stress formed around the through-holes of them when exposed to a cryogenic environment using thermal-structural coupled field analysis. As a result of storage experiments in the gas phase tank of the cell-based therapeutic agent using the developed storage container, it was confirmed that the cell growth rate was improved from 66% to 77%, which satisfied the transportation standards of the FDA(Food and Drug Administration) cell-based therapeutic agent.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.279-285
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• 2012

LNGC 주기관의 크랭크 챔버 내 유증기 폭발 방지를 위해 기존의 이산화탄소 가스인젝터가 부착된 오일미스트 감지기 외에 불활성가스 시스템을 설치할 필요가 있다. 특히, LNGC 선박은 액체질소를 손쉽게 확보할 수 있는 장점이 있기 때문에 액체질소를 이용한 불활성가스 시스템을 도입하기 위한 설계 기초 단계로서 해석적 연구를 시행하였다. 또한 액체질소 최소 소모량 시스템을 개발하기 위하여 층상류 모델을 적용하였으며, 층상류 흐름에 미치는 유로관경, 포화압력과 선박동요에 따른 배관 기울기 등의 영향에 대해서도 조사하였다. 또한 질소와 같은 극저온 유체들과 여기에 사용된 예측 모델과의 비교 검토를 통하여 극저온 유체에 대해서도 모델의 유효성을 검증하였으며, 액체질소 불활성가스 시스템의 액체질소를 가스로 상변환 시키는데 소요되는 가열기의 열부하도 예측할 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.108-117
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• 2013

가스발생기용 산화제 개폐밸브는 파일롯 공압으로 포핏을 열고 스프링 힘에 의해 닫음으로써 로켓엔진의 추진제 유량을 제어한다. 현재 개발 중인 산화제 개폐밸브는 액추에이터에서 압력을 제거하면 닫히도록 설계되어 있다. 그러므로 밸브의 성능을 평가하기 위해 밸브가 열리고 닫히는 특성에 따라 힘 평형 상태를 분석할 필요가 있다. 밸브가 닫히기 시작하는 시점의 작동 유체의 압력을 결정하고, 포핏이 열리는 시점의 압력을 결정되어 힘평형이 설계되어 있다. 인증시험 수준에서의 극저온 유동 시험 하에서 채터링 현상은 금속 기밀부에서 다량의 누설이 발생했다. 힘평형 계산을 이용한 산화제 밸브의 채터링이 발생된 시점의 압력은 약 11 bar로 예측 된다.