• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.5
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• pp.506-514
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• 2007

To select the best oxygen carrier particle for syngas fueled chemical-looping combustor, the reduction reactivity and carbon deposition characteristics were determined in a thermogravimetric analyzer. Four kinds of oxygen carrier particles (NiO/bentonite, $NiO/LaAl_{11}O_{18}$, $Co_xO_y/CoAl_2O_4$, $NiO/NiAl_2O_4$) were tested with the simulated syngas (30% $H_2$, 10% $CO_2$, 60% CO) as a reduction gas. With each of these particles, the maximum conversion and oxygen transfer capacity increase with increasing the reduction temperature At the given experimental range, the optimum operating temperature to maximize oxygen transfer rate is found to be $900^{\circ}C$ and carbon deposition on the particles could avoid at the temperature above $800^{\circ}C$. Among four kinds of oxygen carrier particles, the NiO-based particles exhibits better reactivity than the CoO-based particle. Moreover, the NiO/bentonite particle produces the best reactivity based on the oxygen transfer rate and the degree of carbon deposition. The measured oxygen transfer rate increases as the metal oxide content in NiO/bentonite particle is increased thereby higher metal oxide contents could provide stable operation of chemical-looping combustor.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.151.2-151.2
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• 2012

터보펌프 구동에 사용된 가스발생기 생성가스를 연소기로 공급하여 주추력 발생에 사용하는 다단연소 사이클 로켓엔진은 고추력을 요하는 우주 발사체에 널리 사용되고 있다. 다단연소 사이클 로켓엔진에 사용되는 가스발생기를 예연소기라 부르며 케로신과 액체산소를 추진제로 하는 다단연소 사이클 로켓엔진에는 산화제 과잉 예연소기가 사용된다. 예연소기는 터보펌프 구동을 목적으로 하기 때문에 예연소기 생성가스의 횡단면 온도분포는 터빈에 의해 제한되는 온도범위 내에서 균일하여야 하며 넓은 운전영역에서 안정적인 연소가 이루어져야 한다. 산화제 과잉 예연소기는 모든 추진제가 혼합헤드를 통해 분사되는 방식과 추진제를 혼합헤드와 연소실로 나누어 공급하는 방식이 있다. 기술검증을 위해 산화제 일부와 연료를 혼합헤드를 통해 연소실에 공급하여 1차 연소시키고 나머지 산화제를 연소실 냉각채널을 거쳐 연소실 중앙의 분사공을 통해 연소실로 주입하여 기화시키는 형태로 최종적으로 연소압 20MPa, 혼합비 60에서 작동하는 산화제 과잉 예연소기를 설계하여 연소시험을 수행하였다. 혼합헤드에는 별도의 점화용 분사기 없이 전체 연료 분사기를 통해 점화용 연료인 TEA/TEB 혼합물을 분사하여 점화하였다. 추진제를 2단으로 공급할 수 있도록 고안된 가압식 연소시험 설비에서 10회, 누적 60초 이상의 연소시험이 성공적으로 수행되었다. 연소시험결과 넓은 작동영역에서 안정적 연소특성과 생성가스 온도 분포의 균일성을 확인할 수 있었다. 고온 고압의 산화제 과잉 예연소기 기술 확보를 통해 케로신/액체산소 다단연소 사이클 로켓엔진 개발을 위한 기술적 기반을 마련하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2002.11a
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• pp.191-194
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• 2002

매체 순환식 연소(Chemical-Looping Combustion, CLC)는 금속 산화물(산소공여매체, oxygen carrier)의 산소를 이용하여 화석연료를 산화(연료 연소 공정)시키고, 환원된 금속을 다시 산화(매체 산화 공정)시키는 간접적인 연소 공정의 하나이다. 이 방식은 온실효과의 주발생원인 $CO_2$를 원천적으로 회수할 수 있고, 또한 화염이 없는 상태에서 연소반응이 진행됨으로 thermal NOx의 발생을 미연에 방지할 수 있어 고효율의 환경친화적인 연소공정이다.(중략)

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.1 no.2
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• pp.123-131
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• 2002

In this paper, characteristics of cryogenic liquid oxygen was examined during cold flow of KSR-III main engine at each stage. The effect of venting was examined at the stage of cooling and at the pressurization stage, the interaction between nitrogen gas and liquid oxygen was also examined. The characteristic of liquid oxygen in the engine manifold was analyzed. The results showed that venting was the primary role at the cooling process and the interaction of nitrogen gas and liquid oxygen in the run tank is limited at the surface area. With the sampling rate of 1KHz static and dynamic pressure were measured in the rocket engine manifold and in the LOX supply equipment. 32.5mm and 38mm orifice were installed for the tests and pressure condition of liquid oxygen was 23Bar, 29Bar, 41Bar. Increase of orifice diameter and decrease of supply pressure reduced the perturbation of pressure in engine manifold.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.3
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• pp.67-75
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• 2013

The numerical analysis for the verification of preburner's cooling characteristics applying to kerosene-LOx rocket engine has been fulfilled. The distribution of combustion gas properties in primary combustion zone was calculated by the mixture ratio based on head injector arrangement, the properties of oxygen flowing in wall channels as coolant were applied under real-gas conditions, and multi-phase mixing model was employed to calculate the mixing process of primary combustion zone with liquid oxygen which was used for wall cooling. The results of numerical analysis were compared with the experimental results, hence thermo-physical properties in cooling channels and a combustor could be quantitatively identified.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.4
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• pp.108-116
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• 2018

A firing test of the 75 tonf-class liquid rocket engine to be used as the first and second stage engines of the KSLV-II was carried out at the rocket engine test facility(RETF). Since this engine uses liquid oxygen as the oxidizer, which is a cryogenic fluid, it is essential that the chill down of the supply pipe line and engine proceed for the firing test; thus, the given inlet requirements must be met. Moreover, it is important to understand the chill down characteristics of the facility and the engine and the amount of liquid oxygen consumed in the chill down process for efficient test operation in the future. In this paper, chill down characteristics of the supply pipe and the engine were evaluated through the investigation of the chill down process of the 75 tonf-class liquid rocket engine at each stage before and after run tank pressurization. In addition, the amount of liquid oxygen consumed was also evaluated.

• Journal of the KSME
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• v.50 no.9
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• pp.34-38
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• 2010

$CO_2$ 포집기술은 크게 연소 후 포집(Post-Combustion Capture), 연소 중 포집기술인 순산소 연소(Oxy-Fuel Combustion) 및 연소 전 포집(Pre-Combustion)으로 구분되며, 이 글에서는 기존의 공기연소 대신에 산소만으로 연소하여 배가스 중의 수분을 응축 제거함으로써 $CO_2$를 포집하는 순산소 기술의 국내 외 개발현황 등을 소개한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.05a
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• pp.365-369
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• 2003

이산화탄소 규제 대응 전략으로, 배출되는 온실가스를 분리, 회수, 처리하는 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 현재 이산화탄소 저감 연구는 공정개발 초기부터 이산화탄소 배출을 방지하거나 분리하기 쉬운 형태로 설계하는 방식으로 전환되고 있다. 그 예로 고온 순산소 연소 시스템이 제안되었다. 이는 $CO_2$를 가장 효과적으로 저감시키는 방법 중의 하나로 연소에 사용되는 산화제로 순산소를 사용하여 원료를 절감할 수 있고 산소를 사용하기 때문에 배가스 중에 질소분율이 감소하여 배가스에 의한 현열손실을 줄일 수 있으며 또한 배가스 현열을 회수하여 산소를 고온으로 예열시켜 에너지를 추가적으로 절감할 수 있다. 이를 위해 산소를 선택적으로 투과시켜 고순도 산소를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 산소제조 장치비를 절감할 수 있는 ITM (Ion Transport Membrane) 신소재 및 산소 투과 공정을 개발하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.17-24
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• 2016

The reacting flows of gaseous hydrogen/liquid oxygen 2D coaxial shear injector with varying recess length are numerically analyzed. The standard ${\kappa}-e$ model and laminar flamelet model are adopted for the steady turbulent combustion with the ideal and real gas equations. As the recess length increases, the recirculating region in the combustion chamber expands and the vorticity is intensified. Also, the variations of temperature, products, and pressure are strongly related to the recess length. The results show that an efficient combustor can be obtained by the introduction of the recessed injector.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.2 no.1
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• pp.3-7
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• 2004

Two novel industrial combustion technologies are introduced. High temperature air regenerative combustion for industrial heating system and oxyfuel combustion for power plant are considered as a energy saving and $CO_{2}$ emission reducing combustion technology. Research works are necessary to understand fundamental phenomena and to develope application technologies to industrial sector.