• 한국항공우주학회지
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• 제38권4호
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• pp.395-402
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• 2010

배플 분사기는 연소실 안으로 돌출되어 횡 방향 모드로 발생하는 고주파 연소불안정을 억제하는 배플을 형성한다. 고온의 연소가스에 노출되기 때문에 배플 분사기는 케로신 유로를 통해 자체 냉각이 가능하도록 설계한다. 20개의 나선형 냉각 채널을 갖는 배플 분사기가 개발되어 30톤급 연소기에 성공적으로 적용되어 왔으며, 별도의 외부 냉각을 필요로 하는 내열재 배플이 갖던 성능 감소 문제를 해결하였다. 본 연구는 케로신 냉각유로의 설계를 개선함으로서, 냉각 성능을 만족하는 범위 내에서 제작성을 향상시켜 연소기 대형화로 인해 증가하는 배플 분사기의 제작 비용을 절감하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 배플 분사기에 대한 복합열전달 해석을 수행하였으며, 설계 수정된 배플 분사기는 75톤급 실물형 연소기에 적용하기 전에 축소형 연소기의 연소시험을 통해 열 내구성을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.19-22
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• 2004

향후 고성능 연소기에는 기체-액체 조합의 추진제를 분사하는 분사기가 채택될 수 있는데, 이에 대비하여 기체-액체형 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다 계산 결과, 분사기는 반파장 공명기의 기능을 수행할 수 있었으며, 감쇠효과가 최대로 나타나는 최적 분사기 길이를 구하였다. 배플이 연소기에 장착되는 경우, 횡방향 음향모드의 공진주파수 값이 감소하는데 실제연소 상황의 조건과 유사한 물성치를 이용하여 배플길이에 따른 최적 분사기 길이의 변화를 계산하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.179-185
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• 2008

분사기형 배플이 설치된 연소기에 대하여 최적의 감쇠를 가지는 배플간극을 모사연소시험을 통하여 최종적으로 검증하였다. 연소실에서 압력섭동의 최대진폭과 연소안정성 여분을 통하여 배플에 의한 감쇠능력을 정량화하였다. 본 연구의 결과가 상온음향시험에서의 결과와 정성적으로 동일함을 파악할 수 있었다. 배플 간극에 있어서도 상온음향시험과 동일한 간극에서 최적의 연소안정성 여분을 가짐을 확인하였다. 이러한 연소장과의 상호작용을 고려한 결과는 배플의 길이 및 간극의 결정에 매우 유용한 자료를 제공하여 실제 연소기 설계 및 조립에 지침으로서 적용될 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.35-42
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• 2007

로켓 엔진의 음향 불안정을 제어하기 위해 모형 연소실에 배플형 분사기가 장착된 경우의 음향 감쇠 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 기존에 보고된 배플형 분사기의 효용성을 확인하였고 분사기간 간극이 존재할 때 음향 감쇠 효과가 증대되는 메커니즘을 규명하였다. 여러 가지 크기의 간극에 따라 음향학적 감쇠능력을 조사하였고, 본 연소실에서는 0.1 mm 정도의 간극에서 최적의 감쇠능력을 가짐을 알 수 있었다. 음향 감쇠 효과가 증대되는 메커니즘을 규명하기 위해, 분사기 사이의 간극에 따른 에너지 소산율과 와도를 계산하였고, 소산율 변화 추이와 감쇠인자 변화 추이가 유사함을 알았다. 이를 통해, 간극에 의한 에너지 소산의 종대로 음향 감쇠 효과가 증가함을 알았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권5호
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• pp.79-86
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• 2005

기체-액체형 분사기를 사용하는 고성능 로켓엔진을 위하여 공명기로서의 분사기의 역할을 연구하였다. 단일 분사기가 장착된 연소기에서의 음향 거동을 상온 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 음향감쇠 효과는 분사기 길이에 따른 감쇠인자를 통해 정량화되었다. 계산 결과, 분사기는 음향 감쇠에 있어 큰 역할을 하며, 최적의 분사기 길이는 감쇠시키고자 하는 음향 주파수에 대한 반파장 길이에 해당함을 알 수 있었다. 배플이 장착된 연소기에서, 상온 조건과 실제 연소 상황의 조건을 설정하여 각 조건에 대해서 배플길이에 따른 최적 분사기 길이의 변화를 계산하여 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권8호
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• pp.720-725
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• 2007

분사기형 배플이 설치된 연소기에 대하여 최적의 감쇠를 가지는 간극을 상온음향시험을 통하여 규명하였다. 먼저 상온 상압의 조건에서 배플의 간극에 따른 음향학적 특성을 파악하였다. 최적의 감쇠능력을 가지는 간극이 배플의 길이에 상관없이 일정하게 존재함을 발견하였다. 이런 현상의 주된 인자를 파악하기 위하여 연소 상황에서의 유체의 점성을 모사하는 상온 상태의 음향시험을 수행하였다. 이를 통하여 최적의 간극이 발생하는 이유가 점성 때문임을 밝혔다. 최적의 간극은 실제 연소기에서 배플의 길이를 감소시킬 수 있으므로 냉각 문제를 해결할 수 있는 하나의 방안으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.63-72
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• 2003

배플이 장착된 KSR-III 엔진의 연소장 및 성능을 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석의 검증을 위해 3차원 계산을 수행하여 연소시험과 비교하였으며, 정성적으로 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 배플이 장착됨에 따라 연소실 전압이 감소하여 특성속도가 감소하는 것을 볼 수 있었고, 이것은 엔진의 성능 감소로 이어지는 것을 알 수 있었다. 또한 분사기 면과 연소실 벽면 및 배플 벽면에 국부적인 고온 영역이 발생하는 것을 볼 수 있었으며, 이것은 분사기 면에 막냉각을 설계하여 장착할 수 있는 기본 자료로 활용되었고 실제 엔진에 적용되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.364-366
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• 2012

로켓 엔진의 연소실 내 음향학적 거동과 음향 감쇠 효과를 정량화하기 위한 방법을 연구하였다. DMD(Dynamic mode Decomposition) 방법을 이용한 결과와 기존의 정량화 방법인 damping factor를 이용해 구한 음향 감쇠 효과의 경향성을 배플 분사기가 장착된 연소실내의 음향 감쇠 정도를 비교 분석하여 나타내었다. 비교 결과, 기존의 정량화 방법과 DMD 방법을 이용해 구한 음향 감쇠 정도의 경향성이 일치하는 것을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.188-196
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• 2004

수동제어기구로서 사용되는 배플의 축방향 길이의 최적화 및 한계를 평가하기 위하여, 축방향 길이를 작동인자로 하여 연소 안정성 여분을 평가하였다. 외부 교란 발생 장치로서 2번의 기폭이 가능한 펄스건을 사용하였다. 외부 교란에 대한 연소실에서의 응답 특성을, 감쇠 시간과 진폭비와 같은 인자를 도입하여 정량화하였다. 설계점과 탈설계점에서 시험을 수행하였으며, 분사기의 충돌점으로 생각할 수 있는 화염 영역을 감싸지 못하는 경우에는 배플의 충분한 감쇠 능력을 보장할 수 없음을 확인하였다. 따라서 연소 안정성의 여분의 경계는 50mm 정도의 배플인 것으로 판단되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.299-304
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• 2005

본 논문에서는 연소실 압력 53bara, 추진제 유량 90kg/s, 연소효율 $94\%$, 지상 비추력 253sec을 갖는 액체로켓엔진 실물형 연소기의 설계 전반에 대해 기술하였다. 연소기의 성능에 미치는 연소가스의 물성치, 특성속도, 추력계수 그리고 비추력에 대해 알아보았고, 연소기의 기하학적인 형상에 대해서도 기술하였다. 연소기는 분사기를 장착한 연소기 헤드, 재생냉각 채널을 가지고 있는 연소실로 구성되어 있다. 지상연소시험을 위해 제작한 내열재 삭마 방식의 연소실, SUS 배플을 장착하고 실린더부와 노즐부가 분리된 연소기, 배플 분사기를 장착하고 제생냉각부가 일체형인 연소기에 대해 기술하였다.