• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.175-181
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• 2016

본 연구는 액체질소와 같이 급속 동결이 가능하면서 질식의 위험을 배제할 수 있는 냉매로서 액화공기를 선정하였고 이의 적용성을 평가하였다. 액화공기의 안정성을 평가하기 위해 액체질소와 액체산소가 혼합된 액화공기의 산소 농도가 산업안전보건법에 제시된 산소 농도 기준에 부합되는지를 실험적으로 검증하였으며, 액체질소 및 액체산소의 혼합 비율, 액화공기 저장용기의 압력변화 및 유량변화에 따른 액화공기 산소 농도변화를 살펴보았다. 그 결과, 액체질소 및 액체산소를 8:2로 혼합하였을 경우 산업안전보건법에 제시된 산소 농도 기준에 부합되는 것을 확인하였다. 액화공기 저장용기의 압력변화 및 유량변화는 액화공기의 산소 농도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.180-185
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• 2004

Our previous study showed that although the hybrid rocket engine with swirling gaseous oxygen had high performance, a direct injection of LOX with swirl into the combustion chamber of the hybrid rocket engine lowered the performance of the engine, compared to that with gaseous oxygen. In order to clarify this reason, combustion tests of a small PMMA combustor with an inner port diameter of 2 mm were conducted in liquid oxygen flow by comparison with gaseous oxygen flow. Although the oxygen mass fluxes of LOX were about two orders of magnitude larger than those of gaseous oxygen, the fuel regression rate of LOX were remarkably smaller than those of gaseous oxygen. For both liquid and gaseous oxygen, diffusion flames in the port of the grain controlled the combustion process of PMMA in oxygen flow. These results may be explained by the fact that only small amount of LOX vaporized and consumed in the combustion with PMMA while flowing through the port due to relatively larger latent heat of injected liquid oxygen compared to the heat of release by combustion which depended on the burning surface area of PMMA.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.211-215
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• 2004

For design of cryogenic propellant feeding system, one of the main requirements is to meet temperature requirement for satisfying turbo-pump NPSH requirement. In this paper improved method of estimating the thermal stratification in liquid oxygen tank is presented to help design. In the case of liquid rocket using turbo-pump, the inner pressure of liquid oxygen tank is maintained low, so vaporization of liquid oxygen is generally occurred. In this paper, inner process of LOX tank is analyzed by two phase flow modeling. The vaporization rate and required helium mass is investigated.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1171-1175
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• 2017

한국형발사체(KSLV-II) PSD 시스템에 있는 DR 구형 용기의 산화제 가압을 위해서는 극저온 헬륨가스를 사용하고 추진제인 산화제로는 액체 산소를 사용한다. 가압제 용기는 산화제인 액체산소 탱크 내부에 설치되어 있어 가압제가 초저온 상태로 저장되고 산화제는 산화제 탱크에 저장된다. 본 연구에서는 한국형발사체에 적용되는 PSD 산화제 배출밸브에 대한 성능시험을 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.51-54
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• 2010

액체 및 기체 상태의 산소의 물리적 특성을 소개하였으며, 산소 시스템을 설계할 때 고려해야할 점화 특성에 대하여 자세히 설명하였다. 또한 산소와 호환 및 호환되지 않는 비금속과 금속 재료에 대하여 소개하였다. 산소 시스템의 안전을 확보하기 위해 가장 중요한 것 중의 하나인 세척에 대하여 살펴보았으며, 액체 및 기체 산소 시스템의 설계시 고려해야할 주요 사항들을 소개하였다. 시스템을 구축한 후 안전한 운용을 위해 갖춰야할 절차서와 고려해야할 사항에 대하여 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.309-312
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• 2009

성공적인 발사나 시험 운용을 위해서는 여러 가지 위험 요소들을 사전에 제거하여야 한다. 오염된 추진제 사용은 발사 혹은 시험을 실패하게 하는 원인들 중 하나이다. 특히 액체산소를 산화제로 사용하는 발사체 및 공급시스템의 경우 기계적 불순물, 유지분, 수분 등의 오염원들로 청정상태를 유지하지 못할 경우 예기치 못한 화재나 폭발의 위험도가 높아지게 된다. 본 논문에서는 이러한 오염원들을 제거하고 시스템을 청결하고 안전한 상태로 유지하기 위한 방법을 제시하고 그 적용결과 및 교훈을 정리해 보았다.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.134-142
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• 2006

헬륨분사를 통한 극저온 추진제의 과냉각 방식은 발사체의 이륙 전에 액체산소의 bulk boiling을 억제하고 과냉각 상태를 유지하기 위한 효과적인 방법들 중의 하나이다. 본 자료에서는 이러한 헬륨 분사 냉각 시스템에 대한 이론적 고찰을 통해 열전달과 질량전달 조건을 이해하고, 해석 모델을 제시하였다. 해석 모델의 주요 특징은 유한 열전달과 무한질량전달 개념을 이용하여 분사 시스템을 표현한 것이다. 또한, 실험과 해석결과의 비교를 통하여 해석 모델을 검증하였으며, 헬륨 분사량의 변화, 탱크 압력의 변화 등 조건 변화에 따른 결과를 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.179-182
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• 2005

액체추진기관을 사용하는 발사체의 극저온 추진제 온도 conditioning 방안의 일환으로 헬륨분사에 의한 액체산소 과냉각 시험을 수행하였다. 동일한 질량의 액체산소에 대하여 서로 다른 유량의 헬륨을 분사하고 냉각 특성을 비교하였다. 시험조건 하에서 약 $5\sim6^{\circ}C$의 냉각 효과를 얻을 수 있었으며 외부 단열상태에서 특정 온도까지 냉각되는 시간은 헬륨 분사량에 반비례함을 알 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제25권6호
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• pp.896-901
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• 2009

In this study, in order to apply the air and pure oxygen in the Jet Loop Reactor (JLB) in which the oxygen transfer rate is high, differentiate the operation mode according to each air flowrate and liquid flowrate and investigate the oxygen transfer characteristic, an experiment was carried out. The oxygen concentration with the air flowrate ($Q_g$) and liquid flowrate ($Q_L$) was identical but the oxygen transfer coefficient ($K_L{\cdot}a$) is linear depending on degree of two factors. The width of an increase is small in $0.1min^{-1}$ when the air flowrate is 0.2 L/min with increasing the liquid flowrate. Whereas, the increment was exposed to be very high for $1.5min^{-1}$ when the air flowrate was 5 L/min. In the experiments using the pure oxygen, it was 30 mg/L of oxygen concentration finally and it was 3.5 times than using the air. But the time reached the saturated concentration was similar to using the air, and $K_L{\cdot}a$ was similar to using the air too. Analysis between two independent variable and oxygen transfer of the correlation is the same model like $K_L{\cdot}a={0.0161Q_L}^{1.5371}{Q_g}^{0.5433}$ using with coefficient non linear regression analysis. It was resulted that the liquid flowrate were approximately three times than air flowrate on effect to oxygen transfer rate.

• 한국추진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.102-110
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• 2017

발사대시스템의 산화제공급계(Liquid Oxygen Filling System)는 발사체의 추진제(Propellant) 중 연료의 연소를 위한 산화제(Oxidizer)로 사용되는 액체산소(Liquid Oxygen)를 저장하고, 발사체 요구조건에 맞게 공급하는 하는 설비이다. 본 논문에서는 한국형발사체(KSLV-II) 발사대시스템 상세설계(Critical Design, 2015년 8월에서 2016년 4월, 8개월) 동안 수행된 한국형발사체 발사대시스템 추진제 공급설비의 산화제공급계 설계 내용을 주요 설비 구성에 대하여 구조적 관점으로 소개한다.