• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.113-115
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• 2006

Consulting Stout & Snell's paper[1], design approaches for the pressurization system for a launch vehicle are introduced. We have outlined the typical system requirements and a dynamic model of the pressurization system. A brief summary on the control loop design for multiple on-off valve control systems has been also presented.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.9 no.1
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• pp.133-142
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• 2010

Propulsion system of launch vehicle is composed with subsystems as propellant tank, pressurization system, propellant fill/drain system, valve operating system, purge system and so on. Among others, pressurization system is the most important subsystem, because of the real-time control part for pressure control of propellant tank. Therefore, it is the subsystem that must be primarily considered on conceptual design process. In this paper, the data of the previously developed pressurization systems were collected and the optimum configuration was selected by analysis of advantage and disadvantage of the systems.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.158-158
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• 2015

대부분의 대규모 배수지는 고지대에 위치함으로써 자연유하를 통해 배, 급수지역으로 용수를 공급한다. 이를 위해 배수지 전단에는 가압장이 위치하여 정수장에서 처리된 용수를 고지대에 위치한 배수지로 송수한다. 이때 가압장에서 발생하는 전력소비량이 매우 높은 것으로 알려져 있으며, 효율적인 펌프운영을 통해 상당한 전력비용 절감이 가능할 것으로 판단된다. 일반적인 가압장의 운영은 시스템 운영자의 경험을 토대로 해당 가압장에 연결된 배수지의 수위에 따라 펌프의 작동여부를 결정하는 방법이 주로 사용되고 있다. 이러한 운영방법은 용수공급의 안전성을 우선시함으로써 배수지의 수위를 일정하게 유지하고자 빈번하게 펌프를 작동하게 되고 따라서 가압장에서 소모되는 전력량이 커서 운영효율 측면에서는 바람직하지 않다고 할 수 있다. 또한 빈번한 펌프의 작동으로 인해 펌프의 수명이 단축될 뿐만 아니라, 배수지내 용수의 수질저하 문제도 발생할 수 있다. 본 연구에서는 효율적인 펌프장 운영을 위해 급수지역의 24시간 용수사용량을 예측하고, 그에 따른 펌프장의 가압 유량 및 양정을 파악하여 적정용량의 펌프를 선정하고 운영함으로써 펌프의 운영비용의 최소화 및 안정적인 용수공급을 동시에 달성하고자 한다. 이를 위해, 실시간 최적화 모형을 개발하였다. 개발된 최적화 모형은 상수관망해석 프로그램(EPAENT)을 연계하여 수요절점의 수압조건 및 운영상황을 모의하였다. 최적화 기법으로는 유전자알고리즘을 사용하였으며, 실제 시스템의 운영상황를 반영하기 위한 다양한 제약조건(operational constraints)을 적용하였다. 개발된 모형은 정속펌프(혹은 On/Off 펌프) 뿐만 아니라, 최근 실무에서 널리 사용되고 있는 변속펌프(variable speed pump)를 추가적으로 고려하였다. 개발된 모형은 국내에서 실제 운영되고 있는 송, 배수 시스템에 적용하여 모형의 실무 적용가능성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.12
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• pp.1202-1208
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• 2010

The prediction of the required pressurant mass for maintaining the pressure of propellant tanks during propellant feeding is an important issue in designing pressurization system. The temperature of pressurant fed into propellant tank is the critical factor in the required pressurant mass and is one of the most crucial design parameters in the development of pressurization system including designing the weight of pressurant tanks and the size of heat exchanger. Hence a series of propellant drainage tests by pressurizing propellant stored in a cryogenic propellant tank have been performed with measuring the temperature distribution inside ullage and the required pressurant mass according to the temperature condition of pressurant. Results shows that the required pressurant mass decreases as the temperature of pressurant increases. However, the rate of the actual pressurant mass to the ideal required pressurant mass increases.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.200-200
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• 2019

본 연구에서는 실제 가압장 및 가압장후단부의 상수도관망에 발생가능한 수충격해석을 수행하고 신뢰성해석을 수행하여 파괴확률을 정량적으로 산정하였다. 이를 위해 가압장의 펌프운영조건을 다르게 적용하였고 관말단부의 압력센서를 이용하여 토출압을 선택적으로 운영하면 수충격의 규모도 작아지고 파괴확률도 대폭 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 가압장의 토출압을 선택적으로 운영하기 위해서는 관말단부에 필수적으로 충분한 수압이 존재해야하며 이를 위해서 실시간 모니터링이 가능한 압력계를 설치하게 된다. 이 압력계로부터 수신되는 데이터를 통하여 펌프의 운영이 이루어지고 최소한의 에너지 사용을 통해 효율을 증대하고 피해율도 저감하게 된다. 본 연구에서 개발된 센서기반 펌프운영시스템이 적용된 실제 상수도관망은 현재 가압장의 운영조건으로 24시간 75m의 펌프 토출압을 유지하고 있으며 관말단부의 수용가에 충분한 수압이 전달되고 있다. 가압장의 고압유지는 관말단부에 충분한 수압을 전달하기 위한 것이지만 상수도관망에서 누수와 시설물에 대한 많은 피해를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 가압장의 펌프토출압을 75m와 60m로 선택적 운영을 할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 기존 가압장의 운영조건과 선택적 운영조건을 사용하여 수충격해석을 수행하였고 신뢰성해석모형을 사용하여 파괴확률을 정량적으로 산정할 수 있었다. 가압장의 운영조건을 최적화하여 효율은 증대하고 피해율을 저감할 수 있는 방법을 찾을 수 있었다. 이를 위해서 가압장의 인버터 설치는 물론이고 펌프의 최적운영을 위해 개발된 펌프운영 프로그램을 가압장 배전반에 장착하여 경제적인 운영이 될 수 있을 뿐만 아니라 실제 상수관망에서 과도한 수압으로 인해 발생할 수 있는 여러 가지 피해를 최소화할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서는 기존의 펌프장 토출압으로 운영되었을 때와 비교하여 에너지 절감율을 정량적으로 산정하여 비교분석하였다. 가압장 후단의 작은 마을을 대상으로 하여 절감된 전기요금은 적은 양이라 할 수 있겠으나 개발된 시스템을 전국에 적용한다면 에너지 절감으로 인한 경제적 파급효과는 크다고 할 수 있다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.9 no.1
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• pp.125-132
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• 2010

Estimation of pressurant mass flowrate and its total mass required to maintain propellant tank pressure during propellant outflow is very important for design of pressurization control system and pressurant storage tank. Especially, more pressurant mass is required to maintain pressure in cryogenic propellant tank, because of reduced specific volume of pressurant due to heat transfer between pressurant and tank wall. So, basic model for propellant tank ullage calculation was proposed to estimate ullage and tank wall temperature distribution, required pressurant mass, and energy distribution of pressurant in ullage. Both test and theoretical analysis have been conducted, but only theoretical modeling method was addressed in this paper.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.293-297
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• 2009

Valves, which are used to supply or block the flow of cryogenic pressurant in the pressurization system of liquid-propellant propulsion system in a launch vehicle, are pneumo-actuated valve, solenoid valve, pyro-valve, etc. Both pneumo-actuated valve and solenoid valve have more complex structure and are heavier than pyro-valve. For this study, a couple of pyro-valves, which are applicable to cryogenic and high-pressure fluid (cryogenic gaseous helium), have a simple structure, and are comparably light, are designed, manufactured, and tested (proof-pressure/leakage tests, performance test, vibration test, helium supply tests).

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.310-313
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• 2011

국내에서 고층건물의 제연시스템으로 급기가압 제연시스템이 일반적으로 사용되고 있는데, 기존의 급기가압 제연시스템의 설계방안과 같이 한개의 급기풍도를 통해 누설량과 보충량이 동시에 공급될 경우에는 부속실과 옥내간에 형성되는 차압이 설계기준에 미달하거나 과압이 될 가능성이 매우 높아져서 급기가압 제연시스템의 설치목적을 달성하지 못할 수 있다. 이에 대한 개선방안으로 본 연구에서는 누설량의 공급과 보충량의 공급을 각기 다른 유로를 통해 수행하는 방안 및 장치구성을 제시함으로서 고층건물에서 화재 발생시 안전한 피난환경을 제공하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.2
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• pp.62-69
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• 2005

The design method to calculate the main features of propellant tank pressurization system during the development procedure of propellant feed system of the liquid rocket engine was suggested. We have considered the influences of parameters of pressurization gas on the efficiency of the thermodynamic processes in the tank. The optimum value of temperature and velocity of pressurization gas at the entrance of tank are obtained by the suggested way.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.122-126
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• 2006

Two types of pressurization system and low weight feeding piping system are developed. With sub-system tests, ullage pressure control performance was verified for 1 step and 2 step pressurization system and the feeding performance of feeding piping system was also verified. The weight of the feeding piping system is low enough for the application of launch vehicle. In addition, LOX conditioning system is developed for avoiding geysering and LOX temperature rise. Integrated performance was verified through integrated on-board feeding system performance tests.