• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.439-444
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• 2011

최근 두산중공업은 바이오가스를 연료로 사용하는 가스터빈엔진을 개발하고 있다. 본 논문은 바이오 가스터빈엔진의 주요 구성품 중 하나인 연소기의 비반응장과 반응장 해석에 대한 것이다. 해석을 통해 연소기 설계 결과를 검증하고 다양한 Fuel Distribution Ratio에서의 연소기 작동 거동을 예측하였다. 해석 결과는 두산에서 자체 수행한 리그 시험 결과와 비교하였다. 해석 결과 연소기 압력 손실, 공기 분배비, 재순환 유동의 예측은 신뢰할 만한 수준이며, 낮은 Fuel Distribution Ratio 영역에서의 NOx 생성 추세는 다소 불일치하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권2호
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• pp.43-50
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• 2017

한반도의 근해는 다양한 해양변화가 있으며, 작전을 수행하는 해군함정, 함재기, 해상운용 비행기, 공군의 전투기, 해안에 위치한 공항 및 비행장 등이 영향을 받는다. 특히 해양환경의 직접적인 영향인 염분은 가스터빈엔진과 같이 고온/고속으로 운용되는 장비에 연료의 황성분과 화학적 변화로 고온부식(Hot Corrosion)이 발생시킨다. 한계값으로 정의 할 수 없지만 염분에 의한 부식은 디미스터(공기흡입구) 높이가 7m 이하일 경우 해상에서 유입되는 염분이 증가하여 부식이 급격하게 증가하였다. 또한 서해보다 동해에서 작전임무를 수행하는 무기체계는 염분도, 풍량, 파고에 의해 비산되는 염분이 상대적으로 많아 부식율이 17% 증가함을 확인하였다. 해상에서 가스터빈엔진을 운용하는 해상무기체계는 염분유입을 최소화하기 위해 해상으로부터 13m이상에서 운용되어야 급격한 고온부식을 최소화 될 것으로 본다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1808-1817
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• 2017

대잠, 대함, 보급 등, 함정에 요구되는 임무가 다양해지면서 함정의 추진체계 또한 임무를 효과적으로 수행하기 위해 ECS(Engineering Control System)를 필요로 한다. ECS는 추진체계를 모니터링하고 제어함으로써 함정이 임무를 수행할 수 있도록 한다. 최근 ECS 국산화 개발이 진행되면서 ECS에 대한 시험 검증을 위한 시스템이 요구되었고, CODOG 기반의 함정 추진체계 시뮬레이터를 개발하였다. CODOG 기반의 함정 추진체계 시뮬레이터는 가스터빈 모델, 디젤엔진 모델, 감속기어 모델, 가변추진기 모델로 나누어 제어 명령에 대한 피드백을 모의한다. 실험 결과, ECS 추진 모드에 따른 가스터빈, 디젤엔진 및 축의 속도, 토크, 출력 등을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.137-138
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• 2017

한반도의 근해는 다양한 해양변화가 있으며, 작전을 수행하는 해군함정, 함재기, 해상운용 비행기, 공군의 전투기, 해안에 위치한 공항 및 비행장 등이 영향을 받는다. 특히 해양환경의 직접적인 영향인 염분은 가스터빈엔진과 같이 고온/고속으로 운용되는 장비에 연료의 황성분과 화학적 변화로 고온부식(Hot Corrosion)이 발생시킨다. 한계값으로 정의 할 수 없지만 염분에 의한 부식은 디미스터(공기흡입구) 높이가 7m 이하일 경우 해상에서 유입되는 염분이 증가하여 부식이 급격하게 증가하였다. 또한 서해보다 동해에서 작전임무를 수행하는 무기체계는 염분도, 풍량, 파고에 의해 비산되는 염분이 상대적으로 많아 부식율이 17% 증가함을 확인하였다. 해상에서 가스터빈엔진을 운용하는 해상무기체계는 염분유입을 최소화하기 위해 해상으로부터 13m이상에서 운용되어야 급격한 고온부식을 최소화 될 것으로 본다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.350-353
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• 2007

본 연구에서는 항공기용 가스터빈 엔진의 운용에 있어 실시간 결함 진단을 위해 유전 알고리즘을 사용하였다. 탈 설계 영역에서 성능 저하를 고려한 가스터빈 엔진의 구성요소는 압축기, 가스발생기 터빈, 동력 터빈이다. 지상정지 상태인 설계점에 비해 고도, 비행 마하수, 연료유량에 대한 탈 설계 진단의 경우 학습 데이터는 약 200배 이상으로 증가하였으며, 요구 수렴도를 만족시키기 위해 방대한 학습시간이 요구된다. 탈 설계 영역에서 단일결함에 관한 진단오차를 만족시키고 학습시간을 단축시키기 위해 최적분할을 사용하였고 그 결과, 오차범위 5% 이내로 진단됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.129-132
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• 2008

30톤급 액체로켓엔진 가스발생기의 연소 특성에 대한 연구를 수행하였다. 개발 초기 가스발생기는 터빈 매니폴드 출구를 모사하는 노즐을 후단에 장착한 상태에서 연소시험을 진행하였다. 이후 가스발생기와 터빈부의 공진모드를 모사하는 연장배관을 가스발생기와 노즐 사이에 추가하여 시험이 이루어졌으며, 최종적으로 터보펌프의 터빈부를 연결한 상태에서 연소시험을 수행하였다. 본 논문에서는 이와 관련된 온도 분포, 압력섭동 결과들을 분석하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제33권3호
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• pp.241-247
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• 1997

터보 노즐에 유동하는 가스 에너지의 변화와 그위상의 조정에 의하여 디젤엔진의 성능 개선 가능성을 검토 하였다. 그리고 디젤기관의 각실린더와 터빈 노즐 면적과 가스의 유동에 대한 동기화를 실시함으로써 엔진 성능 또한 개선할 수 있었다.

• 기계저널
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• 제57권11호
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• pp.44-49
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• 2017

항공용 가스터빈엔진 개발은 전문성과 경험을 요하는 많은 요소기술과 시험설비, 그리고 상당한 개발기간과 세부단계별 검증을 필요로 하는 복잡한 프로세스로 구성된다. 고온/고압 및 고속 회전 등 매우 가혹한 조건에서 운용되는 제품 특성 때문에 장납기 및 고가의 내열/고강도 소재 혹은 주단조 개발, 정밀한 제작 치수 및 공정관리, 코팅/브레이징/용접 등 고 난이도의 특수공정관리, 정교한 조립 및 다양한 종류의 엔진 검증 시험 등을 필요로 하며 이러한 이유로 상세설계 이후의 조립/시험 단계에서 설계변경이 발생할 경우 개발일정 및 비용 관점에서 제품개발에 큰 부담을 초래하게 된다. 공력/이차유로/열전달/구조/동특성/시스템 설계 등 개발 단계별 다양한 기법의 시뮬레이션 및 사전 검증시험 등의 중요성이 크게 부각된다. 이 글에서는 한화테크윈(혹은 HTW 로 표기)의 엔진개발 경험에 기반한 단계별 개발 시험의 종류, 필요 시험 설비 및 한화테크윈의 설비 운용 특징에 대해 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.281-284
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• 2006

PW206C 터보 축 엔진을 위해 신경회로망을 이용한 지능형 성능 진단 프로그램이 제안되었다. 이 엔진은 항공우주연구원에서 개발 중에 있는 틸트 로터 타입 스마트 무인기의 추진시스템으로 선정되었다. 스마트 무인기 추진시스템에서 계측되는 성능변수는 가스발생기 회전속도, 동력터빈 회전속도, 배기가스 온도, 토크 등 4개이다. 그러나 이러한 4개 계측변수로는 각 구성품의 손상 진단이 어려운 관계로 압축기 출구 압력 및 압축기 터빈 출구 온도를 포함한 6개의 계측변수를 진단에 이용하였다. 구성품 성능저하량을 판단하는 성능파라미터는 압축기, 압축기 터빈, 동력 터빈의 유량함수 및 효율이다. 신경망을 훈련하고 테스트하기 위한 데이터베이스는 가스터빈 성능모사 프로그램을 이용하여 구성하였다. 훈련된 신경망을 PW206C 터보 축 엔진의 진단에 적용한 결과 제안된 진단 알고리즘이 압축기 오염과 압축기 터빈의 침식과 같은 단일 손상을 탐지하는데 유용함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.769-774
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• 2013

가스터빈엔진의 핵심 부품인 디스크와 블레이드는 고효율, 수명주기 동안의 운용비 최소화 등의 요구조건으로 고온의 터빈입구 온도, 고압축비, 고속 환경에서 지속적으로 운용된다. 이러한 가혹한 환경에서의 구조 안전성을 평가하기 위해서는 재료 모델링과 유한요소해석 기법 등이 필수적이며 더 나아가 형상최적화가 반드시 요구된다. 본 연구에서는 터빈 디스크의 구조 건전성을 평가하기 위해 2 차원 축 대칭 및 섹터 모델을 생성하고, 열-구조 연성해석과 접촉 해석을 포함한 유한요소 해석을 수행하고자 한다. 이를 근거로 터빈 디스크에서 구조적으로 취약한 2 개의 영역인 디스크 보어와 디스크와 블레이드의 연결 부위인 도브테일에 대해 형상변수 고찰을 하고자 한다. 최종적으로 형상변수 결과를 기초로 한 개선된 디스크 형상을 제안함과 동시에 좀 더 정교한 형상최적화가 필요함을 확인한다.