• 대한화학회지
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• 제60권1호
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• pp.9-15
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• 2016

폭발성능이 높은 HMX와 폭발성능은 떨어지지만 안정성이 높은 LLM-116의 분자복합체인 HMX/LLM-116 공결정(cocrystal)의 폭발 속도, 폭발 압력 그리고 열역학적 안정성에 대하여 이론적으로 연구하였다. 각 분자 구조는 B3LYP/cc-pVTZ 수준까지 최적화 하였으며 가장 약한 방아쇠 결합(trigger bond)과 클러스터에 대한 결합에너지를 계산 하여 열역학적 안정성을 확인하였다. 보다 정확한 에너지를 계산하기 위해 MP2 이론 수준에서 한 점(single point) 에너지를 계산하였으며, monte carlo integration 계산을 통해 밀도를 계산 하였다. 엔탈피는 CBS-Q 이론 수준에서 계산하였으며, 폭발 속도와 폭발 압력은 Kamlet-Jacobs 방정식을 이용하여 계산하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.671-686
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• 2004

The shock-induced combustion ramjet (shcramjet) is a hypersonic airbreathing propulsion concept which over-comes the drawbacks of the long, massive combustors present in the scramjet by using a standing oblique detonation wave (a coupled shock-combustion front) as a means of nearly instantaneous heat addition. A novel shcramjet combustor design that makes use of wedge-shaped flameholders to avoid detonation wave-wall interactions is proposed and analyzed with computational fluid dynamics (CFD) simulations in this study. The laminar, two-dimensional Navier-Stokes equations coupled with a non-equilibrium hydrogen-air combustion model based on chemical kinetics are used to represent the physical system. The equations are solved with the WARP (window-allocatable resolver for propulsion) CFD code (see: Parent, B. and Sislian, J. P., “The Use of Domain Decomposition in Accelerating the Convergence of Quasihyperbolic Systems”, J. of Comp. Physics, Vol. 179, No. 1,2002, pages 140-169). The solver was validated with experimental results found in the literature. A series of steady-state numerical simulations was conducted using WARP and it was deter-mined by means of thrust potential calculations that this combustor design is a viable one for shcramjet propulsion: assuming a shcramjet flight Mach number of twelve at an altitude of 36,000 m, the geometrical dimensions used for the combustor give rise to an operational range for combustor inlet Mach numbers between six and eight. Different shcramjet flight Mach numbers would require different combustor dimensions and hence a variable geometry system in or-der to be viable.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.13-25
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• 2024

무기체계의 연구개발에 앞서 예상되는 효과를 분석하는 것은 개발의 목표와 방향 설정을 위해 중요한 요소이다. 하지만 개발 과정에서 완성 단계를 가정하고 효과를 분석하는 것은 쉬운 일이 아니며, 특히 기존에는 없던 새로운 개념의 무기체계의 경우 이러한 어려움은 더욱 크다. 본 연구에서는 기준 시점에서 완료된 설계내용과 개발된 파편탄두의 기폭실험결과를 반영하여 개인용 소형 유도무기에 대한 효과분석을 하였다. 전투효과 분석을 위해 모의도구에서 요구되는 탄의 정확도 도출을 위하여 설계된 탄 형상이 반영된 6-DOF 시뮬레이터를 활용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 정확도를 산출하였으며, 대인 효과도 도출을 위하여 파편탄두 기폭실험을 수행 후 대인효과도를 도출하였다. 이후 전투모의 도구인 OneSAF(One Semi-Automated Forces)에 도출된 결과를 반영하기 위한 모의논리 개발 방법론을 제시하였다. 제안된 방법론의 적용성을 확인하여 위하여, 적용 무기체계의 테스트 시나리오들로 모의실험을 진행하여 반영한 모의논리가 의도한 대로 작동함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권2호
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• pp.82-91
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• 1999

초폭굉 램 가속기의 탄체 형상은 탄체 주위에 형성되는 충격파의 구조 및 데토네이션파의 생성, 그리고 탄체의 가속 특성에 커다란 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 초폭굉 모드의 기본 탄체 형상인 원추-원퉁-원추의 전.후면 반 꼭지각의 변화와 이중 원추, 그리고 Power-Law 형상 등의 탄체 전면 형상의 변화가 탄체 주위의 유동장, 데토네이션파의 형성 과정, 그리고 탄체 가속 특성에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였으며, 이중 원추면의 높이와 각도를 변화시킴으로써 전.후면 반 꼭지각이 $10^{\cire}$인 ISL의 기본 형상에 비하여 약 31.0%의 향상된 가속 성능을 갖는 램 가속기 탄체 형상을 도출하였다. 이러한 탄체 가속 특성 연구 결과는 향후 램 가속기에 대한 설계 최적화 연구에 유용한 자료로 이용 될 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.263-267
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• 2011

본 연구는 에틸렌-공기 혼합물로 채워져 있는 굽은 관에서의 충격파와 화염의 상호 작용, 화염 가속, 연소폭발천이 현상을 수치적으로 살펴보았다. 여기서 사용되는 모델은 지배방정식으로 Navier-Stokes 방정식과 경계조건 처리 방법으로 ghost fluid 기법을 사용하였다. 굽은 관에서 여러 충격파 강도를 이용한 모델링을 통하여 화염과 강한 충격파의 충돌에 의한 열점 생성과 화염 전파의 가속 현상을 확인하였으며 추가적으로 평균 화학적 열 발생률이 대략 20 MJ/($g{\cdot}s$)이 되는 지점에서 최초 폭굉이 발생한다는 것을 확인하였다. 즉, 우리는 복잡한 형상에 의한 효과를 포함하는 수치적 계산 결과를 기반으로 관에서의 강한 충격파, 충격파와 화염의 상호 작용, 열점, 연소폭발천이 현상 등의 발생을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제16권6호
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• pp.476-485
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• 2006

발파에 의한 암반의 손상이나 파쇄는 폭약의 폭굉 과정에서 발생하는 충격파와 가스팽창의 영향에 의해 야기된다. 발파에 의한 파괴 메커니즘을 완전히 이해하기 위해서는 두 메커니즘을 같이 연구해야한다. 본 연구에서는 개별 요소법에 기초한 수치해석 프로그램인 PFC2D를 이용하여 발파공 벽면에 작용하는 폭굉압과 가스압을 동시에 모델링 할 수 있고 이에 따른 암반 내 균열 발생을 확인할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한 시멘트-모르타르 블록에서의 모형 발파시험을 수치해석을 수행함으로써, 개발된 알고리즘을 검증하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권1호
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• pp.29-35
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• 2006

A code is developed to analyze a spherically symmetric underwater explosion. The arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) Godunov scheme for two-phase flow is used to calculate numerical fluxes through moving control surfaces. For detonation gas of TNT and liquid water, the Jones-Wilkins-Lee(JWL) equation of states and the isentropic Tait relation are used respectively. It is suggested to use the Godunov variable to estimate the velocity of a material interface. The code is validated through comparisons with other results on the gas-water shock tube problem. It is shown that the code can handle generation of discontinuity and recovering of continuity in the normal velocity near the material interface during shock waves interact with the material interface. The developed code is applied to analyze a spherically symmetric underwater explosion. Repeated transmissions of shock waves are clearly captured. The calculated period and maximum radius of detonation gas bubble show good agreements with experimental and other numerical results.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1423-1430
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• 1993

본 연구에서는 레이저를 사용한 부재의 충돌속도 계측 실험을 통하여 기존 연구자들의 연구 결과를 비교하고, 이 결과를 바탕으로 보다 간단하고 유용한 실험식 을 제안하고자 한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.479-486
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• 2013

In the present work, physicochemical treatments were introduced for de-aggregation and stable dispersion of detonation nanodiamonds (DND) in polar solvents. The DNDs in water exhibited a particle size of 138 nm and high dispersion stability without particular treatment. However, the DNDs in ethanol were severely aggregated to several micrometers in size and showed poor dispersion stability with time. To break down aggregates of DNDs and enhance the dispersion stability of them in ethanol, mechanical force and chemical surfactant were introduced as functions of zirconia ball size, kind of surfactant and amount of surfactant added. From the analyses of average particle size and Turbiscan results, it was suggested that the size of DNDs in ethanol can be reduced by only mechanical force; however, the DNDs were re-aggregated due to high surface activity. The long-term dispersion stability can be achieved by applying mechanical force to break down the aggregates of DNDs and by preventing re-aggregation of them using proper surfactant.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권4호
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• pp.1043-1049
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• 2014

Density functional theory (DFT) calculations at the B3LYP/6-31G(d,p) theoretical level were performed for two novel explosives (compounds B and C) based on the guanidine-fused bicyclic skeleton $C_4N_6H_8$ (A). The heats of formation (HOFs) were calculated via isodesmic reaction. The detonation properties were evaluated by using the Kamlet-Jacobs equations. The bond dissociation energies (BDEs) for the thermolysis initiation bond were also analyzed to investigate the thermal stability. The results show that the compounds have high positive HOF values (B, 1064.68 $kJ{\cdot}mol^{-1}$; C, 724.02 $kJ{\cdot}mol^{-1}$), high detonation properties (${\rho}$, D and P values of 2.04 $g{\cdot}cm^{-3}$ and 2.21 $g{\cdot}cm^{-3}$, 9.98 $km{\cdot}s^{-1}$ and 10.99 $km{\cdot}s^{-1}$, 46.44 GPa and 59.91 Gpa, respectively) and meet the basic stability requirement. Additionally, feasible synthetic routes of the these high energy density compounds (HEDCs) were also proposed via retrosynthetic analysis.