• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.15 no.2
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• pp.129-136
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• 2004

환경문제와 석유자원의 고갈이 많은 연구자들을 기존 탄화수소연료를 대체할수 있는 재생 가능한 연료를 구하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 수소연료는 유해배기물질이 없는 연소와 또한 연소후에 재생 가능한 물성분만 배출하는 속성으로 미래의 청정에너지로 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 수소연료는 수송기계의 연료로도 주목을 받고 있다. 따라서 수소연료기관 개발은 21세기에도 지속적으로 진행될 것이다. 이에대한 초기연구로 기체 LPG 연료가 아닌 액체 LPG 연료를 흡기관에 분사하여 기화된 LPG 연료를 엔진으로 흡입하는 LPi엔진에 수소연료를 과급하여 엔진에 성능을 연구하고자 하였다.

• Journal of Climate Change Research
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• v.2 no.3
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• pp.203-219
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• 2011

Greenhouse gas(GHG) inventories were reported recently in various fields. It, however, has been rarely to mention about the accuracy and reliability of the GHG inventory results. Some reliable assessment methods were introduced to judge the accuracy of the GHG inventory results. It is, hence, critical to develop an evaluation methodology. This project was designed 1) to develop evaluation methodology for reliability of inventory results by GHG-CAPSS, 2) to check the feasibility of the developed evaluation methodology as a result of applying this methodology to two emission sources: liquid fossil fuel and landfill, and 3) to construct the technical roadmap for future role of GHG-CAPSS. Qualitative and quantitative assessment methodologies were developed to check the reliability and accuracy of the inventory results. Qualitative assessment methodology was designed to evaluate the accuracy and reliability of estimation methods of GHG emissions from emission and sink sources, activity data, emission factor, and quality management schemes of inventory results. On the other hand, quantitative assessment methodology was based on the uncertainty assessment of emission results. According to the results of applying the above evaluation methodologies to two emission sources, those seem to be working properly. However, it is necessary to develop source-specific rating systems because emission and sink sources exhibit source-specific characteristics of GHG emissions and sinks.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.64-71
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• 1996

내연기관은 19세기에 발명되어 20세기에 이르는 약 100여년에 걸쳐 계속 발달하여, 오늘날은 육.해.공의 각종 원동기로 사용되어 인간생활에 없어서는 안될 중요한 위치를 차지하고 있다. 사용연료는 거의가 액체연료인 석유계가 대부분을 차지하고 있고, 이의 수요가 날로 증가됨으로써 석유자원의 고갈 위기와 함께 유해성 배출가스의 방출에 기인되는 환경오염의 측면에서도 매우 심각한 문제로 대두되고 있다. 따라서 종래의 석유계 연료로부터 탈피하여 값싸고 장기적으로 안정하게 고급될 수 있는 대체연료 개발과 에너지 절약기술에 대한 다각적인 연구가 전 세계적으로 확산되고 있다. 이러한 대체연료는 단순히 가격면에서 뿐만 아니라 장기적 공급이 가능해야 하고 또한 석유자원의 고갈과 비상시의 대비를 위한 관점에서도 취급되어야 할 것으로 본다. 이러한 관점에서 어유는 어류의 자원이 고갈되지 않는 한 생산이 계속 가능하므로 대체연료로서의 이용가치를 검토할 필요가 있다고 본다. 따라서, 본 해설에서는 디젤기관용 대체연료로서 가격이 싸고 공급이 비교적 용이한 정어리유(sardine oil)를 경유와 여러비율로 혼합한 경유-어유 혼합유를 정용연소기와 선박용 디젤기관에 사용하여 그 연소특성을 기존의 경유 사용시와 비교 설명하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.145-148
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• 2009

Combustion tests of a fuel-rich gas generator had been conducted using the assembly of a powerpack. A gas generator is prone to longitudinal modes of combustion instabilities in a powerpack due to the increase of a characteristic length. It has been observed that the orifice inserted at the exit of the gas generator suppresses a longitudinal combustion instability. The intensities of pressure fluctuations in the manifolds and the chamber increase quadratically with a chamber pressure. Pressure fluctuations in the fuel manifold reveal two-fold strength greater than those in the oxygen manifold and the chamber. Frequency analysis indicates nonlinear characteristics inherent in the pressure fluctuations in the fuel manifold.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.244-245
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• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.13 no.2
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• pp.150-159
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• 2014

This study provides a brief introduction to application of the computational fluid dynamics to domestic development of combustion devices for liquid-propellant rocket engines. Multi-dimensional flow analysis can provide information on the flow uniformity and pressure loss inside the propellent manifold, from which the design selection can be performed during the conceptual design phase. Multi-disciplinary performance analysis of the thurst chamber can also provide key information on performance-related design issues such as fuel film cooling and thermal barrier coating conditions. Further efforts should be made to develop numerical models to resolve the mixing and combustion characteristics of LOX/kerosene near the injection face plate.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2001.11a
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• pp.42-50
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• 2001

An experimental study has been carried on high-preheated temperature air combustion. Because the flames with high-preheated temperature air combustion were much more stable and homogeneous(both temporally and spatially) as compared to the room-temperature combustion air. The global flame feature showed range of flame colors (yellow, blue, blurish-green) over the range of conditions. Low level of NOx along with low level of CO have been obtained under high-preheated air combustion conditions. The thermal and chemical behavior of high-preheated air combustion flames depends on preheated temperature and oxygen concentration air.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.8 no.2
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• pp.133-139
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• 2009

An analysis has been performed on the specific impulse for a liquid rocket engine of gas generator cycle. The present analysis method has been validated through the comparison of the optimal specific impulse for the 300t thrust conceptual engine against the published data. The engine specific impulse can be increased by applying film coolant decreasing the fuel pump head for regenerative cooling despite the decrease of specific impulse of the combustion chamber when the film coolant participates combustion more than the critical amount. The improved condition shows that higher combustion chamber pressure is achieved with less fuel pump head rise by additional film cooling.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.3-3
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• 1999

액체 연료 로켓엔진의 인젝터에 대한 연구는 연소 효율과 안정성 향상에 초점을 두어왔다. 그 중 충돌분사형 인젝터는 구조가 매우 간단하면서 많은 유량의 연료를 분사시킬 수 있기 때문에 개발 초기부터 많은 연구가 이루어졌으며 실제 여러 엔진에 응용된 바 있다. 그동안의 충돌분무에 대한 연구는 주로 제트의 충돌시 생기는 액막의 분열 과정을 이해하는 데에 관심이 있어 왔으며, 아직까지는 실험적 기법에 기초하여 근사적인 분열 모델을 제시하는 데에 그치고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.277-280
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• 2009

Mechanism of combustion frequencies occurring during combustion is experimentally investigated in model combustor with V-gutter flameholder. this combustor has a long duct shape with a cross section area of $40{\times}40\;mm$. The v-gutter type flameholder with 14mm width is mounted at the bottom of combustor. Kerosene and methane were used as fuel, and these fuel were injected transversely into air crossflow. It is found that combustion frequencies were considered as 1L longitudinal mode caused by combustor geometry and vortex shedding mode of flameholder. And fuel phase effect and nozzle effect were also observed in the low frequency range.