• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.2
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• pp.110-118
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• 2021

In a liquid rocket engine system, the flow of oxidizer into the combustion chamber is controlled by the main oxidizer shut-off valve. When the valve is closed, the oxidizer flows via the recirculation line, not into the combustion chamber. In this situation, the measured pressure could be much higher than a design value because of the water hammer phenomenon. In this paper, the experiments on the water hammer in the recirculation line with different initial conditions were conducted in order to study the pressure wave produced in each case. According to the experimental results, characteristics of the pressure wave in the recirculation line depend on the initial condition. To be specific, the pressure surge is maximized in case that the shock is condensation-oriented in the end of the recirculation line.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.335-340
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• 2005

A study on the variation of combustion characteristics by injector geometries was conducted. Coaxial swirl injectors were used. Existence of swirl chamber and variation of a nozzle length become key parameters. Injectors were identified as open, closed and mixed type by existence of swirl chamber. Variation of nozzle length was made extruding the both nozzle along the axis while other design parameters remain the same. A uni-element combustor with ablative material liner and a water cooled nozzle made by oxygen free copper with outer stainless steel casing were used.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.157-157
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• 2010

우리나라는 기후변화협약에 대응하기 위한 교토의정서를 비준한 국가로서, 아직 온실가스의 의무감축 대상 국가는 아니다. 그러나 2012년부터 시작될 교토의정서 2차 공약기간 중에 브라질, 중국 및 인도와 같이 2차 의무감축대상이 가장 유력시 되는 국가로 지목되고 있으므로, 이러한 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 기술적, 사회적, 정책적 방안이 신속히 마련될 필요가 있다. CCS(carbon capture & storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, 대료적인 $CO_2$ 발생대상인 석탄화력발전소로 부터 $CO_2$ 회수방안, 회수, 처리관련 연구를 포함하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료(천연가스, 석탄, 석유)의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 특히 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있다. 천연가스가 생산되는 LNG기지에서 LNG를 기화시키기 위하여 해수식 기화기(ORV : Open Rack Vaporizer와 수중연소식 기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 사용하고 있으며, 특히 SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 이때 연소시 $CO_2$를 상당량 발생시킨다. 본 논문에서는 SMV에서 순산소 연소방식을 적용하여 연료인 천연가스를 연소시키고, 이때 발생되는 $CO_2$와 수분이 주 성분인 배가스를 연소기에 재순환시켜, 연소실내 고온문제를 해결하며, 최종적으로 배가스중 $CO_2$는 $-162^{\circ}C$의 LNG 냉열을 이용하여 고순도의 액체 $CO_2$로 액화시키므로서 $CO_2$의 회수, 처리문제를 해결하는 방식을 소개하고자 한다. 이러한 방식은 천연가스에서 발생되는 $CO_2$ 회수를 LNG 냉열을 활용하므로서 폐열을 활용하는 에너지 효율적인 문제와 사용가능한 고순도 $CO_2$로 회수하므로서 환경적인 문제를 처리하는 기술이라 할 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.6
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• pp.73-82
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• 2017

Low-cycle thermal fatigue problem resulting from multiple use of a liquid rocket engine has to be considered for the development of a reusable launch vehicle. In this study, life prediction equations suggested by previous researchers were compared as applied to various copper alloy cases to predict fatigue lives from tensile test data. The present study has revealed that among the presently considered life prediction methods, universal slopes method provides the best life prediction result for the copper alloys, and the modified Mitchell's method provides the best life prediction result for oxygen free high conductivity (OFHC) copper.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.3
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• pp.1-7
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• 2018

A combustion test for a supersonic combustor was conducted using a direct-connected type supersonic combustor test facility. The facility was verified for the capability of simulating required flow conditions. The test condition was maintained at Mach 2.0, $915^{\circ}C$ and 496 kPa for 15 s. Using gaseous hydrogen as the fuel, the combustor model was also tested for its ignition and flame holding capability at the fuel equivalence ratio of 0.12. Combustion efficiency was 71%, and the supersonic flow regime was obtained at this test condition.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.2 no.3
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• pp.107-115
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• 1998

This paper deals with the study on injection with EPDM(Ethylene propylene dien ter polymer) the gap which narrow, long, and tubular between an ablative composite tube and a steel motor case. Small size motor assembly was designed and manufactured for man-portable air defense propulsion system. Motor assembly is consisted with steel tube, ablative composite tube and insulation rubber. Ablative composite tube was made of carbon/phenolic prepreg by rolling process and insulation rubber was made of EPDM by TPM(Trans-power molding) process. To select the insulation rubber material, we tested ablative insulation property and degradation property at first and we tested fluidity, adhesive property and hardness of EPDM rubber. Finally we designed TPM process to manufacture motor case assembly and the motor case assembly was examined by non-destructive test(X-ray).

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.214-219
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• 1997

CANDU원자로의 노심계산을 위한 WIMS-AECL에 적합한 최적의 cross section library를 선정하기 위하여, 연소도에 대한 무한증배계수(k$\infty$)의 변화와 핵연료온도반응도계수, 냉각재온도반응도계수, 감속재온도반응도계수 및 기포반응도들을 계산하여 그 결과를 비교하였다. 그 결과, WIMS-AECL에 WINFRITH와 ENDF/B-V를 사용한 경우 핵연료 온도계수를 제외하고는 무한증배계수와 반응도계수들의 계산차이는 유효연소도 영역에서 크지 않았다. 그러나 연소가 진행됨에 따라 차이가 커짐을 보여주고 있으며, 기존의 POWDERPUFS-V(PPV)결과와는 초기 연소도에서는 차이가 적으나, 연소도가 커짐에 따라 많은 차이를 보여주고 있다. 따라서, 연소된 핵연료 또는 Pu이 함유된 핵연료에 대한 격자실험의 자료에 의하여 평가 및 검증될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.24 no.5
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• pp.13-20
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• 2020

The effect of the relative distance between two cavity flame holders on the performance of a supersonic combustor was experimentally investigated. A rectangular cross-sectional combustor model with one cavity flame holder on each of two facing walls was used, with two difference distances between cavities of 135 mm and 220 mm. The fuel equivalence ratio was varied as 0.16 and 0.38. A direct-connected type test facility was used to provide Mach 2 flow condition. The test results revealed that the combustion pressure was higher for the shorter cavity distance case. But fuel equivalence ratio did not have large effect on the combustion pressure. It was concluded that, to get higher combustor pressure, there needs to be further combustor configuration change such as smaller cavity distance or tandem cavity installation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.81.2-81.2
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• 2010

고체 산화물 연료전지(SOFC) 시스템은 스택과 기계적 주변 장치인 MBOP(Mechanical Balance of Plant), 그리고 전기적 주변장치인 EBOP(Electrical Balance of Plant)로 구성되어있다. SOFC는 일반적으로 $700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 작동되기 때문에 효율적인 열 이용 및 열 관리가 중요하다. SOFC 시스템의 MBOP에는 상온의 연료가스들을 고온으로 가열하여 스택에 유입 시기키 위한 열교환기 및 촉매연소기 등의 장치들이 필요하며, 효율적인 열관리를 위해서는 고온에서 작동하는 장치들을 한곳에 통합하여 구성하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 SOFC 시스템의 MBOP(Mechanical Balance of Pant) 중 고온부에 해당하는 촉매연소기, 열교환기 및 스택이 통합된 스택 모듈을 제작에 앞서 개념 검증을 위해 열교환기 및 촉매연소기로 이루어진 프로토타입(prototype)의 SOFC 모듈평가 장치를 제작하였다. 열교환기는 Plate형으로 총 6개로 구성되어 있으며, 연료극과 공기극 가스라인에 각각 3개씩 배치하여 스택에 유입되는 연료 및 공기가 촉매연소기에서 나오는 고온의 배가스와 열교환되어 가열되도록 구성하였다. 촉매연소기는 honeycomb 타입의 촉매를 사용하였고, 촉매연소기로 유입되는 연료극 배가스와 공기의 균일혼합과 hot spot을 방지하기 위한 장치를 삽입하여 제작하였다. 제작된 SOFC 모듈평가장치는 시운전을 통해 각 장치의 성능 확인 후 반응면적이 $20{\times}20cm^2$ 인 단전지를 적층하여 연계 운전을 수행하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.4
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• pp.89-95
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• 2017

The improvement of a flow coefficient for the recirculation chill-down flow in a main oxidizer shut-off valve has been presented. The flow coefficient, which is mainly affected by the recirculation outlet port size and the configuration inside the valve, has been predicted with measured flow coefficient values. The comparison of experimentally measured flow coefficient with the predicted value shows the effect of valve inside configuration on the flow coefficient. Consequently, the flow coefficient is twice the previous value and about 75% of the pressure loss assigned to the main oxidizer shut-off valve can be used for additional pressure losses for other components in the recirculation chill-down system of a launch vehicle.