• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.90-95
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• 2018

로켓 (rocket)이란 배출가스를 빠르게 분사하여 그 반작용의 힘으로 추진력을 발생시키는 추진 장치이다. 그리고 고체추진 로켓 (solid rocket motor)의 구조에서 노즐(nozzle)은 추력을 발생시키는 중요한 구성품으로 고온/고압 환경으로 인하여 연소되며 액체로켓 (liquid rocket propulsion systems)과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 연소가스에 의해 침식 (erosion)이 발생한다. 본 논문은 oxy-acetylene torch tester를 개발 및 이용하여 흑연 (graphite) 재질의 노즐목 (nozzle throat) 내열재에 대하여 열화학적 침식 특성을 실험 및 이론적 모델로 규명하고 이를 통하여 침식에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 연구하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.258-261
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• 2003

액체로켓 엔진에 사용되는 가스발생기의 최적설계와 연소해석을 수행하였다. 추진제는 RP-1/LOx 이고, open cycle터보펌프 시스템을 사용하였으며, 가스발생기는 농후(fuel-rich)연소를 적용하였다. 최적설계의 목적함수는 주연소실의 비추력이 최대가 되는 것으로 하였다. 설계변수는 가스발생기의 O/F비, 유량(mass flow rate into gas generator), 터빈 노즐 출구 각, 부분분사비, 그리고 터빈 원주속도로서 이들을 이용하여 가스발생기의 열역학적 성능을 계산하였고, 설계제한조건인 가스발생기 연소실 총온도와 터빈-펌프의 출력일치(matching)를 만족하면서 목적함수를 최대화 할 수 있는 가스발생기의 형상과 성능조건을 확인하였다. 연소해석을 통하여 난류고리 장착에 따른 연소가스의 혼합길이와 연소실 직경을 검토하고, 반경방향의 온도분포 등을 살펴보았다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.39-49
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• 2017

인공위성 발사를 위한 우주발사체는 효율적인 비행을 위하여 다단으로 구성이 되며 단분리, 연료점화 및 연소종료 등의 비행이벤트를 거쳐서 임무를 완수하게 된다. 이 과정에서 발사체는 추력이 발생하는 동력비행구간과 추력이 없는 탄도비행구간의 과정을 반복하여 겪게 된다. 이러한 우주 발사체의 비행특성을 하나의 동력학 모델로 표현하기는 어렵기 때문에 다중모델을 사용하는 추적 알고리즘에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 다중모델 추적 알고리즘을 사용하는 경우에는 추적 성능의 개선을 기대할 수 있지만, 사용할 각 동력학 모델들을 적절히 선정해야 하는 어려움이 있으며 또한 다중모델 사용으로 인해 계산양이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 등가속도 모델과 적응형 Singer 모델을 사용하는 두 개의 칼만필터만으로 다양한 비행특성을 가지는 우주발사체를 효과적으로 추적하는 방법을 제안한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.45-52
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• 2010

본 연구에서는 Weis-Fogh 메카니즘의 원리를 응용한 수 종류의 추진모델을 간략하고, 이 추진모델을 기계화한 소위 Weis-Fogh 형 모형선을 제작하여, 추진모델 I, II, III의 주행특성과 진동특성을 비교, 검토함과 동시에, 탄성날개가 실선에서도 유효한지 주행실험을 통하여 파악한 것이다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 추진모델 II에 대하여 추진모델 I 및 III의 추력은 각각 1.31배 및 1.43배의 크기로 발생했고, 선속은 각각 1.20배 및 1.23배 증가했다. 탄성날개를 이용한 추진력 개선은 실선에서도, 모든 추진모델에 대해서도 유효했다. 최대진폭 및 RMS값은 열림각 ${\alpha}=15^{\circ}$에서 가장 큰 값을 나타내며, 열림각 ${\alpha}=30^{\circ}$에서 가장 작게 나타났다. 출력성능 면에서 열림각 ${\alpha}=30^{\circ}$, 추진모델 III의 ${\Delta}T=0^{\circ}$의 경우가 비교적 추력이 크고, 진동특성도 우수했다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.243-248
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• 2014

영구자석 선형 동기 전동기는 회전기기에 비해 구조적으로 간단하여 보수 점검이 용이하고 정밀, 고속, 고추력화 등의 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 반송경로 전장에 전기자를 설치해야 하는 구조적 특성으로 인해 반송경로가 길어지면 길어질수록 초기 설치비용이 상승하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전기자를 분산시켜 배치하는 방식을 제시하였으나 전기자를 분산시켜 배치할 경우 전기자 양 끝단에는 구조상 반드시 단부가 존재하게 되며 이러한 단부는 추력 맥동을 야기하는 코깅력을 크게 발생시켜 기기의 소음과 진동 및 기기의 성능 저하의 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 기기의 운전특성을 향상시키기 위해 전기자의 스큐에 따른 단부특성을 3D FEM 수치해석을 이용하여 파악하고 단부 코깅력을 가장 저감시키는 전기자 스큐를 제안하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.61-65
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• 2006

수십 msec의 단시간에 큰 추력을 발생시키는 임펄스모타의 무게를 가볍게 하기 위하여 금속재와 복합재를 조합하여 수만 psia의 초고압을 지탱하는 압력용기의 설계이론을 개발하였고, 탄소성 구조해석을 통하여 이론식의 타당성을 입증하였다. 임펄스모타의 연소관을 이론식으로 설계하고 제작하여 유압시험과 지상연소시험을 실시하였다. 실험결과의 파열압력은 설계식과 구조해석 결과로 예측한 값과 유사한 값을 보였다. 본 논문의 설계이론을 통하여 설계단계에서 가볍고도 충분한 안전율을 갖는 고압용기를 간단히 설계할 수 있게 되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.235-239
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• 2005

저궤도 위성 발사체에 적용 가능한 추력 30 tonf급의 연소기가 설계/제작되어 전반적인 연소 시험을 마쳤다. 터보 펌프식 개방형 사이클에 적용 가능한 재생냉각형으로 제작된 본 연소기는 초기 연소 성능 및 기능 검증을 위해 내열재 방식의 연소실을 이용하여 연소 시험을 수행하였다. 설계 조건을 중심으로 넓은 작동 구간에서 본 연소기는 안정된 연소 성능을 보였다. 연소기의 물리적 손상 또한 발생하지 않았으며, 만족할 만한 기능적 특성을 나타내었다. 연소기의 성능은 연소 효율이 95%, 그리고 지상 비추력이 254초로 초기 설계 대비 초과 내지는 동등 수준의 결과를 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.40-46
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• 2006

저궤도 위성 발사체에 적용 가능한 추력 30 tonf급의 연소기가 설계/제작되어 전반적인 연소 시험이 이루어졌다 터보 펌프식 개방형 사이클에 적용 가능한 재생냉각형으로 제작된 본 연소기는 초기 연소성능 및 기능 검증을 위해 내열재 방식의 연소실을 이용하여 연소 시험을 수행하였다. 설계 조건을 중심으로 넓은 작동 구간에서 본 연소기는 안정된 연소 특성을 보였다. 연소기의 물리적 손상 또한 발생하지 않았으며, 만족할 만한 기능적 특성을 나타내었다. 연소기의 성능은 연소 효율이 95%, 그리고 지상 비추력이 254초로 초기 설계 대비 초과 내지는 동등 수준의 결과를 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권12호
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• pp.1087-1096
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• 2011

본 연구의 목적은 오픈 소스 코드에서 제공하는 해석자의 알고리즘을 수정하여 로터의 유동 해석에 적합하도록 해석자를 확장하고, 이를 검증하는 것이다. 우선 로터의 추력에 의해 발생하는 후류에 의한 유동 흐름의 해석이 가능하도록 오픈 소스 코드인 OpenFOAM의 표준 해석자의 알고리즘을 개선하였다. 또한, 로터의 추력 예측을 위해서 깃요소 이론을 기반으로 한 가상 블레이드 기법을 적용하였다. 깃요소 이론에서의 유효받음각을 구하기 위한 로터 디스크 상의 속도 성분은 해석자 내에서 반복계산시마다 수렴되는 속도를 사용하였다. 개발된 로터 해석자를 사용하여 로터 유입류 해석을 수행하고 그 결과를 실험 결과 및 타 수치해석 코드의 결과와 비교하여 신뢰도를 검증하였다. 로터-동체 상호작용 해석을 통해 헬리콥터 시스템 전체에 대한 로터 해석자의 적용가능성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.187-190
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• 2009

다중펄스 로켓모타 기술은 일회성 추력발생 방식을 다회성으로 펄스화하여 로켓모타의 보유 에너지를 효율적으로 배분함으로서 유도탄의 사거리 증가와 종말속도를 향상시키므로 기동성과 명중률을 크게 향상시킬 수 있는 첨단기술이다. 본 연구에서는 다중펄스 로켓모타에 적용되는 격벽형 펄스분리장치를 설계하고, 그 시제품을 개발하였다. 펄스 분리장치의 핵심 부품인 격벽과 파열판에 대한 탄소성 구조 해석을 수행하였다. 제작된 시제품에 대한 구조적 안정성을 확인하기 위한 공압 시험을 실시하였다. 시험 결과를 해석과 비교 분석하였으며, 비교적 일치함을 확인 할 수 있었다.