• 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.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.32 no.5
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• pp.41-49
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• 2004

The porous media of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is made of deformable materials. The shape of cross sectional area in air plate channels has been changed by structural deformation of the porous media. The uniform mass flow rate and pressure are major factors for safe and efficient operation in the PEMFC. Two kinds of models are provided for the flow analyses. Deformable and undeformable porous media are considered for numerical analysis and experiment of the air plate model. The numerical flow analysis results with deformable and undeformable porous media has some discrepancy in pressure distribution. The pressure differences are measured in order to compare with numerical analysis results. Pressures are measured between inlet and outlet of the air plate. The numerical analysis and experimental results show similar pressure distribution. It is shown that the pressure drops in the two approaches are well matched each other. It is proven that the consideration of structural deformation is required in the numerical analysis/experiment for the PEMFC design.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.123-128
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• 2005

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 1998.10a
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• pp.91-91
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• 1998

• Ceramist
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• v.4 no.1
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• pp.82-95
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• 2001

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.148-151
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• 2007

We made two injectors that were equal to all design except for existence or nonexistence of swirl chamber of fuel part, because we want to find cooling characteristics at the injector face according to existence or non existence of swirl chamber of fuel part. And we set regenerative cooling channel in injector face for protecting injector face for prolonged combustion time. Two injectors were performed hot firing test, and then we compared cooling characteristics of two injectors. Also we compared O/F ratio effects on cooling characteristics and combustion characteristics.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.2
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• pp.119-126
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• 2014

An experimental study was conducted to study fuel injection characteristics through plain orifice injectors when the fuel was heated to the temperature higher than its boiling point. Three injectors with different orifice diameters were used to measure the flow coefficient (${\alpha}$) for the injection pressure ranges of 3, 5, and 10 bar and the fuel temperature ranges between 50 and $270^{\circ}C$. The study showed that ${\alpha}$ decreases gradually with the fuel temperature below $180^{\circ}C$ while it drops abruptly when the temperature goes beyond $187^{\circ}C$, the boiling temperature of the fuel. The slope of ${\alpha}$ bifurcated at the boiling temperature for different injection pressures, and ${\alpha}$ decreased faster for the lower injection pressure due to the more active boiling in the injector. In addition, the larger orifice diameter had the higher ${\alpha}$ value, and ${\alpha}$ jumped at moderate temperature ranges when the injection pressure was low, implying the turbulent-laminar transition phenomena. The measured ${\alpha}$ was plotted against the cavitation number($K_c$), and the characteristics were independent of the applied pressure for small injectors when the fuel was evaporated before it was injected.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.107 no.4
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• pp.412-421
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• 2018

The objective of this study was to analyze the effects of forest management activities on canopy fuel characteristics for Pinus densiflora stands in South Korea. We used 1,085 managed stands data and 349 unmanaged stands data of the National Forest Inventory for this study, and it was estimated by using the Weibull function for the growth of stand and canopy fuel characteristics. Comparing the canopy fuel characteristics for the managed stands and unmanaged stands shows that the average canopy fuel load is about 14% higher than that of managed stands, and the canopy bulk density is also approximately 16% higher. The results of comparing growth projections for 40 years, 50 years and 60 years with the Weibull function are as follows: Over time, managed stands was predicted the maximum number of medium and large class diameter, while unmanaged stands was predicted maximum number of small and medium class diameter. From a fire fuel perspective, unmanaged stands are predicted to be of the type small class diameter and high density, which is a good condition for crown fire. In addition, Canopy fuel load, Canopy bulk density is relatively higher than managed stands, indicating that the possibility of high crown fire hazard.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2003.07b
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• pp.696-700
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• 2003

연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 그것은 재사용이 가능하고 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있다. 연료 전지로부터 AC성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템의 인버터로 사용된다. 고조파 분석을 통하여 출력 특성을 해석하였다. 연료 전지 출력 전압이 강하할 때 기본파 성분이 감소하는 반면 THD가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 부스트 컨버터를 연료전지 출력에 설치하는 것을 제안하였다. 모든 연료 전지 출력에 부스트 컨버터를 설치하는 것 대신에 하나의 부스트 컨버터만을 연료전지 출력부분에 설치하였다. PI 제어기는 부스트 컨버터를 제어하기 위해 사용하였다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.1
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• pp.11-20
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• 1984

이글에서는 메타놀의 성상과 재래의 내연기관에 메타놀을 사용하였을 때의 특성을 몇 가지 관 점에서 살펴보았다. 유리한 점으로 판단되는 사실은, 1)옥탄가가 높아 고압축비의채용으로 열 효율을 높일 수 있다. 2)기화참열이 크고 물과의 친화성이 좋다. 이러한 점은 내부냉각방식의 채용으로 이상적인 충상혼합기를 형성할 수가 있을 것이며, 현재의 내연기관의 냉각계통, 즉 방 열기, 물펌프, 냉각휜 등을 줄일 수 있을 것으로 본다. 또 NO.chi.의 배출을 저하시키는 이점도 있다. 3)단일성분 연료이므로 배기가스 조성이 단순하며 깨끗하다. 이는 배기공해상 메타놀연료가 석유계연료보다 유리하다. 그러나 메타놀기관은 앞으로 기술적 연구, 개선을 필요로 하는 점도 있다. 1) 메타놀의 가솔린과 비교하여 인화점이 높고 기화잠열이 커서 시동성이 나쁘고 2) 메타놀은 어느 종류의 금속, 프라스택, 도료 등을 부식시킨다. 3) 메타놀은 세탄가가 낮아, 압축점화는 무리이며 4) 발열량은 석유계 연료의 약 절반이다. 따라서 시동성, 재료, 착화방법, 개질 가스의 이용법, 내부냉각 등의 기술적인 문제가 개발된다면 질, 량, 가격적인 면에서도 내연기관용에는 메타놀이 유리하다고 본다. 그러나 현시점에서는 기관측으로 보아 자동차용연료로는 가솔린에 혼합하는 방법이고 그렇게 된다면 20-30%의 연료가 절감되리라고 믿는다.