• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.635-640
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• 2015

본 논문에서는 형상기억합금 구동기를 이용한 소형위성용 비폭발식 분리장치를 소개한다. 앞선 연구결과를 바탕으로 분리장치의 부품의 교체를 통하여 제안된 분리장치의 신뢰성을 향상시킴으로써 고사전하중(preload) 하에서도 구동이 가능하도록 하였다. 또한 충격 실험을 통하여 비폭발식분리장치의 장점인 저충격 발생을 확인하였고, 발사환경 및 우주 환경실험을 통하여 안정적으로 작동하는 것을 검증하였다. 결론적으로 본 연구에서는 충격실험, 진동실험 및 열진공실험 후 고사전하중에서 저충격을 발생시키며 안정적으로 작동 가능한 비폭발식 분리장치를 개발하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.423-425
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• 2017

많은 우주 발사체와 로켓에 분리가 필요한 순간에 작동하는 파이로 분리장치는 높은 신뢰도 및 에너지를 갖는다는 장점을 가져 널리 활용되어 왔다. 그 중 high-explosive 타입의 분리장치에서 발생하는 충격과 파편은 발사체 내부 탑재 장비에 치명적 손상을 야기 할 수 있고, 이러한 문제를 해결하기 위해 압력 카트리지 방식의 저충격 분리장치가 개발되어 왔다. 본 연구에서는 저충격 분리장치중 하나인 스플릿 타입 파이로락에 대하여 연소상태와 파이로락을 구성하는 4개의 독립적 내부 부품의 분리 거동을 모사하는 수학적 모델을 설립하고, 실험 결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.457-463
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• 2009

본 논문에서는 위성 본체에 장착된 태양 전지 패널을 위성으로부터 분리하기 위한 새로운 개념의 비폭발식 분리 메커니즘을 제안하였으며, 구동기로서 형상기억합금을 이용한 스프링 형상의 구동기를 채택하였다. 먼저 제안된 분리 메커니즘을 구동하기 위해서 필요한 구동력을 측정하였으며, 구동하기에 적절한 구동기를 제작하기 위하여 이론적 계산을 통하여 스프링 형상의 형상기억합금 구동기를 설계/제작 하였다. 최종적으로 분리 메커니즘과 형상기억합금 구동기를 통합하고 분리 장치의 반응속도시험, 사전 하중(Preload) 시험, 충격시험을 통하여 검증하였다. 상기한 소형위성용 비폭발식 저충격 분리장치 개발을 통하여 그동안 사용되었던 선진국의 폭발식 분리장치를 대체할 수 있는 위성 부품의 국산화에 계기를 마련하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권3호
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• pp.307-313
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• 2009

우주 발사체의 비행 중에 파이로 충격은 일반적으로 여러 단 분리, 페어링 분리, 그리고 위성 분리 시 화약을 이용한 분리 장치의 작동에 의해 발생하게 된다. 이러한 분리 이벤트 시 고주파 영역까지 큰 가속도가 유발되는 천이 진동 현상이 유발되어 위성 또는 발사체의 전자 장비가 비정상적인 기능을 보일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 파이로 충격 절연을 위해 형상기억합금 소재를 적용하여 두 종류의 메쉬 와셔 절연계를 소개하였다. 한 종류는 형상기억합금의 의탄성 효과를 주로 이용하였고 다른 한 종류는 형상기억효과를 주로 이용하였다. 형상기억합금 절연계의 기본적인 하중-변위 선도를 파악하기 위해 압축 시험을 수행하였고 그 결과로 절연 가능성을 확인하였다. 파이로 충격 절연 시험을 수행하여 형상기억합금 절연계의 절연 성능이 뛰어남을 확인하였으며 추가로 랜덤 진동 시험을 통해 각 절연계의 동특성을 살펴보았다.

• Composites Research
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• 제14권2호
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• pp.22-32
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• 2001

유한한 곡률을 가진 적층복합재 구조의 저속충격손상을 평가하기 위하여 곡률반경이 각각 50, 150, 300, 500 mm인 쉘 형태의 시편을 CFRP로 제작하여 충격실험을 행하고, 충격거동과 충격손상을 평판의 경우와 비교하여 고찰하였다. 실험결과는 비선형 유한요소해석의 결과와 비교하였다. 충격손상의 평가를 위해 충격거동을 측정한 결과 강성과 곡률반경이 쉘의 동적 충격거동에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 충격거동과 충격손상은 밀접한 상호관계가 있으므로 구조의 곡률반경을 독립변수로 선정하여 충격손상을 평가하였다. 곡률반경이 감소하면서 복합재 쉘에는 동일한 충격조건에서 더 큰 최대 접촉력이 발생하였고, 가장 곡률이 심한 곡률반경 50 mm의 쉘에서는 평판의 약 1.5배에 이르는 최대 접촉력을 나타내었다. 따라서 동일한 충격조건 하에서 곡률반경 50 mm의 쉘에서는 평판의 경우보다 약 2.7때정도 더 큰 층간분리가 내부에 발생하였으며, 층간분리의 분포 또한 평판의 경우와는 달리 충격면에 가까운 계면에도 광범위하게 발생하는 경향이 곡륜반경이 감소할수록 더욱 현저하였다. 이는 곡률을 가진 구조가 평판 구조보다 손상저항성이 더 작은 것을 의미하므로 복합재료 설계 시 구조의 기하학적 형상을 반드시 고려하여야 한다.

• Composites Research
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• 제22권1호
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• pp.1-8
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• 2009

본 논문에서는 면내하중을 받는 복합적층판의 저속충격거동과 손상을 해석하였다. 초기부터 존재하는 면내변형률을 고려하여 판의 변위장을 새롭게 가정하고, 이 가정된 변위장에 따른 적층판의 구조거동에 대한 유한요소방정식을 유도하였으며, 유한요소해석 프로그램을 코딩하였다. 유한요소해석을 수행하여 참고문헌의 수치해석 결과와 비교하였으며, 충격에너지는 동일하나 충격체의 질량과 속도가 다른 조건에 대해서도 해석하여 초기 면내하중의 영향을 분석하였다. 바닥으로부터 첫 번째 층간면에서의 잠재적인 층간분리 파손영역을 추정하여 초기 인내하중 및 충격조건에 따른 크기의 변화를 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권1호
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• pp.27-34
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• 2005

본 논문은 기존 폭발볼트의 기능을 그대로 유지하면서 분리시 발생되는 파편 및 충격파의 악작용을 완벽히 제거할 수 있는 가스팽창분리형 볼트의 분리거동에 관한 연구이다. 가스팽창분리형 볼트는 분리화약을 사용하지 않고 압력카트리지의 압력만 이용하여 분리가 이루어지게 개발된 파이로 장치로써, 분리거동을 수치해석 함으로써 볼트의 설계인자를 최적화할 수 있었다. 수치해석 및 시험결과에서 노치는 쐐기형태를 가지며 내부 홈 깊이가 분리면과 일치하는 모델이 가장 좋은 분리현상이 나타났다. 본 연구에서 제시한 볼트 설계인자의 최적화 방법은 향후 다른 종류의 폭발볼트와 같은 파이로 장치 설계에 기초자료를 제공할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제15권3호
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• pp.127-134
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• 1978

탄도충격에 의하여 파괴된 단결정 alumina의 파면조직을 광학 및 투과 전자현미경으로 연구 분석하였다. 파면의 주된 파괴 양상은 결정 입개면의 분리 또는 결정입내 파괴로 구성되어 있고 이러한 파괴과정은 복잡한 cleavage 양상과 결정입자 내에서의 소성변형을 수반하고 있다. 미세조직 관찰 결과에 의하면 alumina ceramics의 충격 파괴과정에서 에너지의 흡수가 국부적인 소성변형으로 나타나고 있음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1089-1095
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• 2009

태핑 테스트 시 방사되는 음압을 Rayleigh 적분식을 이용하여 해석하였다. 구조물에 의해 방사되는 음은 구조물의 거동과 직접적으로 연관되므로 충격응답해석이 수행되어야 한다. 본 논문에서는 층간분리가 존재하는 적층판의 해석을 위하여 층간분리 모델을 사용하였으며, 해머 형상의 충격체를 모사할 수 있는 효과적인 스프링-질량모델을 제시하였다. 예측된 음압이력과 시험결과와 비교하였으며, 음압이력과 충격하중이력에 손상이 주는 영향을 검토하였다. 방사되는 음압과 충격하중이력은 적층판에 존재하는 손상에 영향을 주는 것을 보였다. 결과적으로 제안된 음을 이용한 태핑실험은 복합재에 존재하는 손상을 검출하는데 신뢰성 있는 방법임을 알 수 있었다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권1호
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• pp.97-104
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• 2009

위성이 궤도에서 성공적인 임무수행을 하기 위해서는 위성시스템에 손상이 없도록 발사체로부터 분리되어야 하며 태양전지판과 안테나와 같은 부속장치의 전개를 성공적으로 수행하여야 한다. 이를 위해 분리장치가 사용되며, 특히 분리 시의 충격(500g이하) 및 오염이 적은 비폭발식 분리장치가 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 우주산업에서 사용되고 있는 비폭발식 분리장치의 종류 및 기술현황에 대해 정리하였으며, 국내연구동향에 대해 살펴보았다.