• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.78-82
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• 2003

우주발사체의 2단용 엔진으로 10톤급 케로신 재생 냉각 방식의 액체로켓엔진에 대한 보조 냉각 기구로서, 막냉각을 고려한 냉각특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 연소기내에서 연소가스의 유동이 축방향으로 층류화되어 있다는 개념하에, 엔진 단면을 서로 독립적인 중심부와 외곽부로 나누며, 외곽부에는 여분의 연료를 분무시킴으로써 연소가스 온도를 낮추어 냉각채널로 전달되는 열유속량과 벽면 온도를 감소시킬 수 있었으며, 엔진의 열적 안정성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.134-137
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• 2009

본 연구에서는 친환경 추진제인 고농도 과산화수소와 케로신을 사용하는 저추력 이원추진제 로켓 엔진의 O/F ratio에 따른 연소 성능 특성을 파악하였다. 연소시험에 사용된 엔진은 6개의 동축 스월 인젝터로 구성된 멀티 인젝터와 연소실, 노즐로 구성되어있으며, 촉매 점화 방식을 사용하였다. 연소 시험은 O/F ratio 3.8에서 11.0까지 변화시켜가며 수행하였다. 연소 시험 결과를 이용하여 특성 속도($C^*$)와 압력 섭동 값을 계산한 결과, 연소 효율은 O/F ratio 5~6 구간에서 가장 좋았으며 모든 구간에서 연소실 압력대비 압력 섭동 값이 5% 미만으로 안정적임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권6호
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• pp.34-40
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• 2009

본 논문은 액체로켓엔진의 구성품인 연소기와 가스발생기의 연소 안정성 평가를 위한 평가 방법과 기준에 관해 서술하였다. 두 가지 평가 방법이 있는데, 첫 번째는 일반적인 정상 연소 시험을 통해 연소 안정성 여부를 판단하는 통계적인 접근 방식을 취하는 정적 평가와 두 번째로는 연소장에 압력 교란을 일으키는 장치를 이용, 생성된 펄스의 감쇠 특성을 파악하는 동적 평가가 있다. 누적된 실제 추진제 연소 시험 결과를 통해서 정적 평가의 안정성 여부는 Root-Mean-Square 값이 연소실 압력의 3%, 동적 안정성 여부는 가진된 압력 섭동의 감쇠시간이 10 msec로 기준을 설정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.306-313
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• 2004

The microwave discharge ion engine generates plasmas of both the main ion source and the neutralizer using 4㎓ microwave without discharge electrodes and hollow cathodes, so that long life and durability against oxygen and air are expected. The MUSES-C “HAYABUSA” asteroid explorer installing four microwave discharge ion engines “$\mu$10s” was launched into deep space by M-V rocket No.5 on May 9, 2003. After vacuum exposure and several runs of baking for reduction of residual gas the ion engine system established the continuous acceleration of the spacecraft toward the asteroid “ITOKAWA”. The Doppler shift measurement of the communication microwave revealed the performance of ion engines, which is 8mN thrust force for a single unit with 3,200sec specific impulse at 23mN/㎾ thrust power ratio. At the end of 2003 the accumulated operational time exceeded 8,000 hour and unit. HAYABUSA will execute the Earth swing-by on June 2004 and arrive at the asteroid in 2005 and return to Earth in 2007.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권1호
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• pp.1-18
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• 2023

This paper investigates the integrated control of an air-breathing hypersonic vehicle considering the safety of propulsion system under acceleration. First, the vehicle/engine coupling model that contains a control-oriented vehicle model and a quasi-one-dimensional dual-mode scramjet model is established. Next, the coupling process of the integrated control system is introduced in detail. Based on the coupling model, the integrated control framework is studied and an integrated control system including acceleration command generator, vehicle attitude control loop and engine multivariable control loop is discussed. Then, the effectiveness and superiority of the integrated control system are verified through the comparison of normal case and limiting case of an air-breathing hypersonic scramjet coupling model. Finally, the main results show that under normal acceleration case and limiting acceleration case, the integrated control system can track the altitude and speed of the vehicle extremely well and adjust the angle deflection of elevator to offset the thrust moment to maintain the attitude stability of the vehicle, while assigning the two-stage fuel equivalent ratio to meet the thrust performance and safety margin of the engine. Meanwhile, the high-acceleration requirement of the air-breathing hypersonic vehicle makes the propulsion system operating closer to the extreme dangerous conditions. The above contents demonstrate that considering the propulsion system safety will make integrated control system more real and meaningful.

• 전기학회논문지
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• 제57권6호
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• pp.966-971
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• 2008

Free-piston engine system is a new type energy converter which uses a linear motion of piston by using linear generator. In free-piston engine system, the piston is not connected to a crank-shaft. The major advantages of free-piston engine system are high efficiency and low mechanical loss from the absence of motion conversion devices. Linear generator of free-piston engine system is used as generator and starting motor. In design step, considering of back-emf and detent force characteristics for generating mode and thrust and control characteristics for starting mode is needed. In this research, generating mode of flat-type linear generator and tubular-type linear generator is analyzed by finite element analysis method and starting mode of both type linear generators is analyzed by using capability curve. Capability curve is plotted from electrical parameters of both type linear generator and motion profile is calculated from mechanical parameters.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.297-299
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• 2012

Korea Aerospace Research Institute has been doing researches on the hypersonic propulsion system and hypersonic wind-tunnel since 2000 and started scramjet engine researches from 2005. Total 5 kinds of scramjet engine were designed and tested and two of them were hydrocarbon-fueled scramjet engine. For verifying the own characteristics of each components like the intake and combustor, several component tests were done at the KSPC of JAXA and KARI. In this paper, current scramjet engine research activities of KARI will be described.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.693-698
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• 2004

This paper describes development status and program of ATREX engine as a propulsion system of future spaceplane. Development activities using ATREX-500 engine from 1990 were finished in 2003 with large number of outcomes. We made system-level validation of the hydrogen fuel turbojet engine with air precooling device under sea level static condition. As a next step, we started design of the flight-type ATREX engine with large thrust and lightweight.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.779-783
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• 2004

First this paper introduces an advanced FADEC (Full Authority Digital Electric Control) for current and future jet engines.It is designed to realize not only stable thrust control, but also performance improvement, reliability enhancement, service life extension, etc. It can be built by using current micro-processor with high computational power and there exists no difficulties but reliability problem of the micro- processor. Next, the simulation results of SFC minimization control are shown. The target engine is a supersonic, low-bypass ratio, 2-spool, combined cycle turbofan, designated as HYPR90T, which consists of a turbo engine for under Mach 3 flight and a ram engine for over Mach 3 flight. he results can then be used for performance optimization of the engine, which plays important role in the advanced FADEC.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권11호
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• pp.874-882
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• 2013

한국형발사체(KSLV-II) 각 단 엔진의 연료로 사용되는 케로신(Jet A-1)은 추력실 재생냉각 및 연료 막냉각 과정에서 냉각유체로도 기능하게 된다. 본 연구에서는 Jet A-1의 열물리적 특성을 재현하기 위한 대체 혼합물 모델을 선정하고, SUPERTRAPP(NIST SRD4)을 이용하여 초임계압 영역을 포함하는 고압 영역에서 모델 연료의 열역학적 전달 상태량을 예측하였다. 측정값과의 비교 결과 액체로켓 엔진 추력실의 복합 열전달 해석 수행 시 Jet A-1 상태량을 추출하기 위한 데이터베이스로 활용 가능한 것으로 판단되며, 향후 연소 시험 결과와의 비교를 통하여 케로신 대체 모델의 상태량 정보를 이용한 재생냉각 추력실의 연소 냉각 성능 통합 해석 결과를 지속적으로 검증해 나갈 계획이다.