• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.74-77
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• 2011

A mixing characteristics on recess length change of Gas-centered swirl coaxial injector using high-performance staged combustion rocket engine carry out study through CFD(Computational fluid dynamics). propellant phase that combined gas-liquid simulate gas-gas. In order to measure spreading angle, velocity distribution to injector exit and spray structure of propellant analyzed. Axial velocity increase by increasing recess length, but tangential velocity decrease. The result confirmed qualitative characteristics that the spreading angle decreases.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.149.2-149.2
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• 2014

진공용기를 배기하기 시작하면 짧은 시간 동안은 공기의 배기가 주를 이루지만 그 후에는 표면 방출 기체의 배기가 이어지고 표면방출 기체의 대부분은 물이라는 것은 누구나 알고 있는 사실이다. 그러나 배기 계산을 할 때는 막상 물 보다는 공기의 일부로 생각하거나 수분을 다른 기체들과 유사하게 다루는 것에 익숙해져 있다. 이런 계산 결과는 실제 상황을 재현하지 못할 뿐만 아니라 일반적으로 배기능력을 과대평가하게 만들어서 공정 계획대로 진공 시스템을 운전하는 것을 불가능하게 만든다. 물은 일반적인 기체와는 성격이 아주 다르다. 다른 기 체 분자들의 흡착 에너지가 ~0.3 eV이고 기름분자가 ~1 eV 정도인 것에 반해 물은 0.55 eV 내외로 상온에서도 비교적 흡착을 잘하고 또 적당히 방출도 일어나는 특별한 특성 때문에 용기 압력을 지배하면서도 신속한 배기를 방해한다. 만일 이런 물의 흡착률 및 방출률을 제대로 수치화할 수 있다면 배기 계산을 훨씬 현실화할 수 있다. 물의 흡착률은 물분자의 부착계수가 지배하고 방출률은 체류시간에 의해 결정되지만 표면상태에 따라 천차만별이므로 얼마라고 확정하기 어렵다. 우선 이번에는 물의 부착계수 최대값을 0.1 정도로 잡고 흡착량에 따라 직선적으로 줄어드는 것으로 가정하며, 물의 표면 체류시간도 몇 가지 값으로 가정해서 0-D 입자 평형 계산을 수행하여 특정 시스템에서 얻은 실험 결과와 비교하려고 한다. 앞으로 몬테카를로 방법과 연계하여 3차원적 분석을 할 수 있는 코드로 발전시켜 나갈 예정이다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.4
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• pp.70-80
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• 2019

Combustion tests using six bi-swirl coaxial injectors with different shapes and recess lengths were performed in a model combustion chamber capable of flame visualization. By utilizing gaseous methane and gaseous oxygen instead of actual propellants, the effects of injector design and experimental conditions on the flame structure and combustion stability were analyzed. It was found that not only the experimental conditions but also the injector geometry such as the recess length and orifice diameter had a considerable influence on the combustion stability. In addition, it was confirmed that the heat release pattern changed with the occurrence of combustion instability.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.17 no.5
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• pp.134-140
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• 2003

In this paper, a hardware implementation of gas flow meter for accuracy improvement and saving repair costs at a field is investigated. An adaptive filter using LMS algorithms for estimating cavity vibration frequencies in noisy environments is also studied. The proposed cavity gas flow meter measures cavity sound signals in gas flow tube using microphone and signal processing systems estimate the cavity vibration frequency from the measured signal. The flow velocity and flow quantity can be calculated using the estimated cavity vibration frequency. Since cavity vibration frequency is corrupted by the environmental noise, an adaptive filter using NLMS algorithms is used for cancelling the environmental noise. Experiments using 1MS32OC32 digital signal processor are performed to show the effectiveness of the proposed system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.102.2-102.2
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• 2015

진공 시스템의 기저상태를 지배하는 것은 대부분의 경우 용기 내면에 수십 단원자 층 정도로 흡착되어 있는 물이다. 용기 압력이 10-9 mbar 대가 될 때까지는 잔류기체의 90% 이상이 수분이고 압력을 10분의 1로 떨어뜨리려면 10배의 시간이 더 필요하다는 소위 1/t 법칙은 광범위한 흡착에너지를 가지는 물분자의 표면방출 특성으로 잘 설명되어진다. 용기가열 등 적극적인 표면처리를 하지 않고 전형적인 압력변화 양상은 그대로 유지하면서 절대적인 시간을 줄이는 가장 직접적인 방법은 물 배기속도를 가능한 한 높이는 것이지만 대부분의 고진공 펌프들에서 물배기속도만 더 증가하도록 만드는 것은 쉽지 않다. 크라이오 워터펌프(CWP: cryo-water pump)는 바로 이런 고민을 제대로 해결할 수 있는 유일한 실용적인 방안이라고 말할 수 있다. 다른 기체분자들의 배기는 일단 염두에 두지 않고 물배기만을 열심히 해서 배기시간을 단축하고 도달 진공도를 낮추는 것을 목표로 하는 장치가 CWP이다. CWP는 모든 기체에 반응하는 정통적인 크라이오 펌프에 비해 훨씬 간단하고 저렴하게 만들 수 있으면서도 진공 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있지만 그동안은 물배기의 필요성에 대한 인식이 미흡하고, 또 부수적이고 추가적인 비용이 드는 것으로 생각되어 주목을 받지 못했지만 디스플레이와 반도체 산업을 필두로 물분압을 낮추고 생산수율을 높이는 것에 점점 더 관심이 높아지면서 CWP에 대한 수요도 높아지고 있다. CWP의 물배기는 아주 단순한 응축현상에 의존하므로 물리적으로 이해하고 성능을 예측하는 것이 직관적이지만 사용용도에 따라 물 이외의 기체분자들은 잘 통과시키면서 물배기는 최대화하는 최적설계가 요구되거나 터보분자펌프(TMP)와 같이 이질적인 고진공펌프와 조합하여 사용하는 경우 기체 온도 의존성을 고려해야 하는 등 까다로운 점이 있다. 본 보고에서는 CWP+TMP로 구성된 복합진공배기시스템을 설계하면서 CWP만의 물배기성능과 복합 시스템의 물 및 알곤 배기성능을 예측하고, 두 펌프의 상호관계에 대해 분석하며, 실제 만들어진 복합배기시스템을 사용하여 실험적으로 구한 물 및 알곤 배기속도 측정결과에 대해서도 간단하게 논의하려고 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.121-128
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• 1998

In fields of operating or handling a hydrogen isotope facility, and of the technology for nuclear fusion source management, gas chromatography has been used as one of the practical techniques lot separation and enrichment of hydrogen isotopic gases including tritium. Chromatographic separation experiments of the hydrogen isotope mixture (hydrogen, deuterium and tritium) were carried out by use of a commercially available gas chromatograph. An aliquot of gas sample was injected by a specially designed vacuum sampler into the stream of inert carrier gas which went through the separation column under liquid nitrogen temperature. The complete separation of hydrogen isotopic molecules was observed with an alumina adsorbent partially deactivated by coating with 10% manganese chlorine. In addition, fairly good separation conditions were obtained without any appearance of nuclear spin isomers with shorter retention time, which would be available for the practical applications of the hydrogen isotope separation and enrichment.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.7
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• pp.90-97
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• 2002

Wall slip models are essential to the study of nonequilibrium gas transport in rarefied and microscale condition that can be found in gas flows associated with aerospace vehicle, propulsion system, and MEMS. The Maxwell slip model has been used for this type of problem, but it has difficulty in defining the so-called accommodation coefficient and has not been very effective in numerical implementation. In the present study, on the basis of Langmuir's theory of the adsorption of gases on metals, a physical slip model is developed. The concept of the accommodation coefficient and the difference of gas particles are clearly explained in the new model. It turned out that the Langmuir model recovers the Maxwell model in the first-order approximation. The new models are also applied to various situations including internal flow in a microchannel. Issues of validation of models are treated by comparing analytic results with experiment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.149-149
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• 2011

아르곤 기체의 방사세기 또는 그 세기 비는 플라즈마 공정 진단에서 일반적으로 사용된다. 본 실험에서는 100 mTorr 압력 조건하의 유도결합 플라즈마(13.56 MHz)에서 E-H 모드 전이 영역, rf 바이어스(12.5 MHz) 전력 인가 및 N2 혼합 시 단순화한 충돌-방사 모델에 기초한 광방사 세기비 방법을 적용하여 플라즈마 변수를 진단하였다. 개발 프로그램 기반의 분광기를 사용하여 아르곤 기체의 특정 파장(750.4, 751.5 그리고 811.5 nm)들을 관측하였고, 동일한 조건하에서 정전 탐침법으을 이용하여 전자 에너지 분포함수의 변화도 측정 하였다. 맥스웰 전자 에너지 분포를 가정하는 일반적인 경우와 비교하여 볼 때 실제적인 전자 에너지 분포함수의 측정은 전자의 가열 메커니즘에 대한 상세한 정보를 제공함과 동시에 플라즈마 재흡수에 대한 보정을 가능하게 해준다. 광방사 세기비법에 의해 측정된 결과에 의하면, 750.4 nm/751.5 nm는 높은 에너지(>13.08 eV)의 전자들의 유효 전자온도에 대한 정보를 나타내는 반면 811.5 nm/750.4 nm는 아르곤 준안정 준위 밀도(1s5)에 대한 정보를 제공하게 된다. 수행된 실험 조건하에서, 측정된 준안정 준위 밀도는 E-H 모드 전이 영역에서 최대값을 나타내었고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 감소하는 결과를 얻었다. 유효 전자온도의 경우 광방사 세기비법과 정전 탐침법 모두 같은 결과를 보여 주었는데, E-H 모드 전이 영역에서는 전자온도는 거의 일정하였고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 전자온도는 증가하였다. 이러한 실험 결과는 방전 모드 전이, 바이어스 인가 그리고 혼합 기체 사용하는 공정 플라즈마를 이해하는데 있어 이들 변수의 진단이 중요한 요소임을 보여준다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.4 no.4
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• pp.306-315
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• 1992

This paper addresses performance analysis of a reciprocating compressor. A computer simulation model has been developed to predict and estimate the compressor performance. Instead of using ideal gas equations, real gas equations are used in describing the state of gas. The compressor simulation model consists of a cylinder control volume, suction system and discharge system. Conservation laws of mass and energy are applied to the cylinder section only, The suction and discharge system are described by the Helmholtz resonator modeling. Some of input data required for the simulation have been obtained from experiments. These experimentally obtained input data are effective flow area, effective force area and dynamic characteristics of valves. Simulation results of real gas equations have been compared with those of ideal gas equations. It has been found that the simulation with real gas equations yields lower cylinder temperature and heat transfer compared with those of ideal gas equations. Differences in pressure, mass flowrates, valve motions and gas pulsations are found quite small.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.8
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• pp.823-833
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• 2010

For the study of thermophysical properties of kerosene for the liquid rocket and aviation fuels, the surrogate models are investigated. The density distributions based on the real gas equations of state(Soave modification of Redlich-Kwong and Peng-Robinson equation of state) and NIST SUPERTRAPP(extended corresponding state principle) are compared with the previous experimental results at supercritical conditions. The error range of thermophysical properties analyzed for the surrogate models as well. Peng-Robinson equation of state and extended corresponding state principle are especially accurate for the hydrocarbon fuels but the appropriate surrogate models need to be chosen to the operation conditions such as pressure and temperature.