• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.4
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• pp.52-62
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• 2017

The study for the performance characteristics of the nozzleless booster used in ramjet booster was carried out. Performances related to pressure and thrust for nozzleless booster are lower than classical motor those because of absence of convergent and divergent sections of nozzle. To solve this problem, it developed a high-performance propellant with maximum impulse density included Al as metal fuel. Using the nozzleless booster casted the propellant, ground test of it was carried out by varying the length-to-diameter ratio (L/D ratio) of the propellant. Specific impulse of nozzleless booster was limited to about 75 percents of its value compared with that of classical motor adapted nozzle in the same propellant and propellant length and will be estimated approximately 85 percents of its value compared with that of classical motor at same average pressure in terms of the curve fitting by our test results.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.645-648
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• 2011

Hydrazine which has been used as monopropellant shows high performance, but because of its high toxicity research for new green propellant that could replace hydrazine is going on. Ionic liquid propellant that is one of the green propellant has lower toxicity, higher specific impulse, and higher density than hydrazine. To design the thruster which use Hydroxylamine Nitrate (HAN), one of ionic liquid propellant, as a propellant, a quantity of catalyst for full decomposition of a propellant is needed. In this study, reference point for HAN thruster design could be suggested through a design of a small scale thruster which used HAN propellant, and propellant decomposition capability evaluation with characteristic velocity efficiency.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.38-51
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• 2018

This study was carried out to improve the performance characteristics of nozzleless boosters that are used in ramjet boosters. A propellant using Zr as the metal fuel was developed, which provided a higher density than the propellant using Al as the metal fuel. The developed propellant was cast using the nozzleless booster and a ground test was carried out by varying the length-to-diameter ratio (L/D ratio) of the propellant. From a comparison between the performance characteristics of propellants using Zr and Al, it was proved that the performance of the propellant using Zr is higher than that of propellant using Al, except for the specific impulse, under all tested conditions. As the length-to-diameter ratio was increased, the specific impulse of the propellant using Zr was decreased by 88% compared with that of the propellant with Al. However, because of the density difference between the propellants, the impulse density of the propellant with Zr was higher than that of the propellant with Al under all tested conditions.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.148.1-148.1
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• 2012

로켓 혹은 우주발사체의 주엔진에는 대부분 연료와 산화제를 연소시켜 나오는 에너지를 사용하는 화학로켓이 주종을 이루어 왔다. 이러한 로켓엔진에서 그동안 연료로는 수소계, 탄화수소계, 아민계 등 다양한 화학물질이 사용되어 왔으나, 산화제로는 강한 산화성을 나타내면서 밀도가 높은 몇몇 물질만이 제한적으로 사용되어져 왔으며, 최근에는 주로 액체산소(LOx)와 사산화질소(N2O4)가 사용되고 있다. 그러나 산화제 중 액체산소는 극저온이면서 상대적으로 밀도가 낮고, 사산화질소는 강한 독성을 지니고 있으며 액체로 존재하는 구간이 좁아 연구 목적의 소형발사체를 구현하는 것에는 많은 어려움이 있다. 이러한 이유로 최근 소형발사체 개발분야에서는 상온저장성이면서 친환경적인 과산화수소(H2O2)와 아산화질소(N2O)를 산화제로 활용하는 것에 대한 관심이 고조되고 있으나, 대형 추진기관을 개발하는 연구자들로부터는 액체산소를 사용할 때 보다 엔진 자체의 비추력이 상대적으로 낮다는 이유로 활용이 외면되어 온 것이 사실이다. 본 연구에서는 엔진 자체의 추진성능 보다는 사실상 발사체의 목적이라고 할 수 있는 추진단 속도증분을 성능의 지표로 삼아 평가하였으며, 결과를 통하여 과산화수소와 아산화질소의 높은 밀도가 엔진의 낮은 비추력을 충분히 보상할 수 있음을 보였다. 과산화수소와 아산화질소는 교육/연구용 소형발사체 구성에 충분히 활용가능한 산화제이며, 실제 발사에서 충분한 비행성능을 기대할 수 있는 물질로 평가할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.18-18
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• 1999

추진제의 비추력 및 밀도 등을 효과적으로 증진시키기 위해 알루미늄 분말의 함량을 높인 고 알루미늄 추진제가 로켓모터에 널리 사용되고 있다. 추진제 내 알루미늄 성분은 연소과정의 이상유동으로 인하여 로켓의 성능 및 내열설계에 많은 영향을 미칠 수 있다. 즉, 산화알루미늄 입자가 노즐 벽면에 달라붙어 추력의 손실을 가져오기도 하고 노즐 입구에 침적되어 내열재의 삭마가 과다해져 최악의 경우 모터의 파손을 일으켜 임무수행에 실패를 초래할 수도 있다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.88-88
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• 2003

로켓 엔진 시스템에는 가압가스로 추진제를 엔진으로 공급하는 가압 시스템과 터보펌프를 이용해 엔진으로 고압의 추진제를 공급하는 터보펌프 시스템으로 나눌 수 있으며 터보펌프 시스템은 다시 Gas Generator를 이용하는 개방형 엔진과 Prebumer를 이용한 폐쇄형 엔진인 다단 엔진으로 구분할 수 있다. 로켓의 엔진 시스템은 Turbine, Turbopump, Gas Generator, Thrust Chamber, Tube, Valve, Propellant Tank 등 각 구성품 간에 서로 상호간섭이 매우 심한 공정이다 로켓 엔진 시스템은 이와 같은 상호간섭에 의해 추력 제어 및 혼합비 제어, 추진제 소진 제어 적용 시 정확하고 강인한 제어를 수행하여야 한다. 이를 위해 정확한 동특성 모델을 구축하는 것이 중요하며 모델을 통해 적절한 제어 시스템을 선택하여야 한다. 그러나 현재 국내에는 이에 대한 연구가 미미하며 해외의 경우 로켓은 특수 분야에 속함으로 공개되어 있지 않다. 로켓에 대한 개발 연구에 있어서는 위와 같은 작업이 선행되어야 하며 이에 대한 선행 연구로 한국항공우주연구원에서 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진시스템에 대한 동특성 모델을 구성하였다. 배관부, 터빈, 펌프, 밸브, Gas Generator, 재생냉각, 추력연소실 등 엔진 시스템을 구성하는 구성품에 대한 동특성 모델을 구성하였으며 이를 matlab의 simulink를 통해 각 구성품을 연결하여 최종 엔진시스템의 동특성 모델을 구성하였다. 구성된 동특성 모델을 통해 각종 변화(추진제 밀도 변화, 추력 변화, 혼합비 변화 등)에 대한 엔진 시스템 변화를 예측하여 정확한 엔진 시스템에 대한 이해를 넓혔으며 추력 제어 및 혼합비, 추진제 소진 제어를 최적으로 할 수 있는 제어 시스템 구축을 위한 기초 자료로 이용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.406-408
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• 2017

Ammonium dinitramide (ADN) Low toxicity monopropellant based 1N class thruster and test equipment were developed. Compared with the hydrazine which used in existing satellite thruster, ADN is easy to handle and has excellent physical characteristics such as density and specific impulse. Due to these characteristics, ADN is attracting attention as an eco-friendly propellant. In this paper, 1N class thruster and thrust measurement system was designed for performance testing of ADN monopropellant. The composition of the propellant for the design and experiment was set at 11.2: 25.4: 63.4 for each of Methanol: $H_2O$: ADN.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.2
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• pp.18-25
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• 2017

The study for the combustion characteristics of propellants for nozzleless boosters was carried out. The metal fuels of Al and Zr were introduced into solid propellant formulations in order to enhance the density-specific impulse and the high burning rate with low pressure exponent was investigated as the major combustion characteristic of propellant to design nozzleless boosters. The burning rate of Zr-containing propellant was higher than Al-containing propellant and, $13{\mu}m$ Zr-containing propellant exhibited the burning rate of 35 mm/s (at 1000 psi)and pressure exponent of 0.3282. The benefit of using Al and Zr-containing propellant into nozzleless boosters was demonstrated in these results.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.10
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• pp.934-939
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• 2007

Thrust vector control(TVC) is the method which generates the side force and moment by controlling the exhausting gas directly from the supersonic nozzle to change the trajectory of a missile quickly. In this paper, performance study on the tapered ramp tabs asymmetrically installed in the supersonic nozzle exhaust for the thurst vector control has been carried out using the supersonic cold flow system. To study the shock wave structure and location of the oblique shock wave produced by the ramp tab, the flow field visualization using the schlieren system is conducted. This paper provides the thrust spoilage, three directional forces and moments and distribution of surface pressure on the region enclosed by the tapered ramp tabs.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.17-17
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• 2000

초음속 비행체 및 극음속 성층권 비행체용 추진기관으로의 사용이 검토되고 있는 차세대 추진기관들을 산화제 공급방식에 따라 공기흡입 엔진, 로켓 엔진 및 복합사이클 엔진으로 분류하여 엔진의 구성방식 및 추진특성들을 기술하였다. 공기흡입 엔진은 저고도에서의 성능이 우수하고 재사용이 가능 하지만 공기 밀도가 낮은 고 고도 영역에서의 성능이 좋지 않으며 로켓 엔진은 넓은 고도영역에서 사용이 가능한 반면 낮은 비추력 및 고비용 발사체계 등과 같은 단점들을 가지고 있다.(중략)