• 항공우주기술
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• 제8권2호
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• pp.83-91
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• 2009

본 논문에서는 KSLV-I 2단부 TVC 시스템의 비행중 동특성 예측 결과를 제시하고자 한다. 개발단계별 TVC 동특성시험 데이터에 대한 비교 분석을 통해 비행용 TVC 시스템의 최소 작동 대역폭을 예측하고, 선형모델 추정 결과를 제시한다. TVC 동특성 데이터 비교 분석 결과 KSLV-I 2단부 TVC 시스템의 최소 작동 대역폭이 1도 명령 기준으로 6.0 Hz 이상 보장됨을 보인다. KSLV-I 2단부 TVC 동특성이 8차의 선형모델 형태로 근사됨을 또한 보인다. 본 논문의 결과는 궁극적으로 KSLV-I 최종 비행성능 및 자세안정성 분석 시에 활용되어 발사체의 안정적인 비행을 도모하는 데 있어서 큰 역할을 담당할 것으로 여겨진다.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.110-116
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• 2008

본 논문에서는 TVC 배터리의 설계 개념, 특성과 환경 및 성능 시험 결과에 대해 간략히 보인다 KSLV-I 상단에 탑재되는 TVC 배터리는 168개의 소니 18650VT 고전력 리튬이온 셀을 사용하며, 84개의 셀을 직렬로 구성한 후 각 열을 병렬로 2개 연결하여 추력 벡터제어(TVC) 시스템의 미션에 요구되는 전압(공칭 270V)과 전류를 공급한다. TVC 시스템의 부하 특성은 짧은 시간 동안 높은 전류 출력을 요구하는 펄스의 형태를 가진다. 무게를 최소화하며 시스템 요구 전력을 공급하기 위해 18650VT 셀을 적용하였다. 18650VT 셀은 고전력 응용분야를 위해 설계된 모델로 10C 연속 방전 능력을 갖고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.116-123
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• 2002

본 논문에서는 피치 및 요 방향의 자세제어를 위하여 액체 연료 김발엔진의 추력벡터제어 방식을 사용하는 3단형 과학로켓의 김발엔진 구동장치 개발을 기술하였다. 김발엔진 구동장치 개발에 필요한 형상 및 성능, 환경 요구조건을 소개하였으며, 부품 및 시스템 개발원리 및 세부 사항을 설명하였다. 개발된 시스템에 대한 자체 성능 및 환경요구조건 평가를 성공적으로 완료하였다. 구동장치와 연계된 타 시스템과의 접속 및 통합 적합성 검증 후, 비행용 하드웨어 시스템으로 KSR-III 로켓에 탑재될 예정이다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.162-170
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• 2005

KSLV-I의 킥모터의 추력벡터제어용 구동장치 시스템은 전기-유압식 서보 구동장치 형상으로 설계되었으며 가동노즐을 구동하는 구동장치, 유압동력을 생성하는 유압동력 생성장치, 유압동력을 구동장치에 전달해 주는 유압동력분배장치와 관성항법장치에서 입력되는 제어신호에 따라 구동장치를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어있다. 그중에서 유압동력을 생성하는 장치는 전기모터를 이용하여 유압펌프를 구동하는 EMDP(Electric Motor Driven Pump) 방식을 채택하고 있다. 일반적으로 전기모터는 구동이 편리한 브러시 방식의 직류모터(BDC 모터)를 사용하는데 일정 고도이상에서는 사용이 용이하지 않다. 그래서 고고도에서 사용하기 위해 브러시없는 직류모터(BLDC 모터)를 이용하여 유압펌프를 구동하는 시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 브러시없는 직류모터를 구동하기 위한 제어기 설계에 대하여 자세히 설명하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권1호
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• pp.18-25
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• 2001

2차 가스 분사 추력벡터 제어 성능 해석을 위한 체계적인 수치계산을 수행하였다. 분사위치와, 노즐 팽창각이 압력비, 추력비, 비추력비 및 축추력 증대와 같은 전체 성능 파라미터에 미치는 2차 분사의 효과를 고찰하였다. 2차 제트 분사에 의한 복잡한 노즐 배기 유동에 대한 수치 해석은 Baldwin-Lomax 난류 모델을 포함하는 비정상 3차원 레이놀즈 평균 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 수행하였고, 팽창 팽착반각이 $9.6^{\cire}$인 로켓 노즐에서의 2차 공기분사에 대해 적용, 실험값과 비교, 검증 하였다. 전체 성능 파라미터에 대한 결과로서 주 노즐의 하류에 2차 분사구를 위치시키는 것이 반사 충격파의 발생을 방지하며, 넓은 적용범위에 대하여 효율적이고 안정한 추력 방향제어에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-8
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• 1999

풍전압력비와 2차 제트 분사구 위치에 따른 2차분사 추력방향 제어(SITVC: secondary injection thrust vector control) 성능특성 변화를 수치해석하였다. 2차 제트 분사에 의해 간섭된 수축-팽창노즐 내부의 초음속유동장을 대상으로 3차원 비정상 오일러 방정식을 내재적으로 근사인자분해된 Beam과 Warming의 방법을 사용하여 차분하였으며, 2차 분사 제트에 의한 추력비 비추력비 및 전향각에 대한 성능변화를 고찰하였다. 연구결과 측추력과 비추력비는 2차 분사 질량유량에 비래하여 증가하는 반면, 비추력 성능은 감소되어 2차 분사 질량유량이 적을 수록 추력 성능손실이 적어지는 것으로 나타났다. 또한 동일한 전압력비에 대하여 2차 제트 분사위치가 노즐의 하류에 위치할수록 고속기 주유동과의 간섭에 의한 강한 충격파로 인하여 측추력과 측비추력의 증가와 함께 추력방향 제어성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.91-96
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• 2014

KSLV-I (Korea Space Launch Vehicle-I) 상단 킥모터는 고체 추진기관으로 점화기와 점화안전장치로 구성된 점화구동부, 복합재 케이스부, 추력벡터제어가 가능한 잠입형 노즐부, 그리고 추진제로 구성되어 있다. 킥모터를 구성하는 각 서브시스템들은 비행 임무 달성을 위한 개발 요구조건을 만족시켰으며, 2013년 1월 30일 나로호 3차 비행 시험 결과로부터 성공적으로 개발이 완료되었음을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 킥모터에 대한 요구조건, 요구조건을 만족하기 위한 형상관리, 중량 변화, 추력 축 정렬 결과 및 주요 시험 결과 등에 대해 다루었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.113-122
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• 2002

KSR-III 로켓의 자세제어 시스템 모델링과 최적 벤딩 필터 설계가 이루어졌다. 모델링에는 로켓 강체 동역학, 공력, 슬로싱, 구조적 벤딩, 구동기 동역학, 센서 동역학, 그리고 탑재 컴퓨터 특성이 고려되었다. 시간의 변화에 따른 자세제어 시스템 파라미터들의 변화를 보상하기 위하여 이득 스케쥴링 기법이 사용되었다. 벤딩 모드를 안정화시키기 위한 필터가 매개변수 최적화 방법을 이용하여 설계되었다. 설계된 자세제어 시스템은 주파수 영역에서 요구되는 이득 및 위상 안정성 여유를 가지게 되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.79-86
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• 2001

6분력 시험대는 추력 벡터 제어 방식 추진기관의 성능지수를 측정하는 시험 장비이다 본 논문은 6분력 시험대의 개념 설계 및 시험 분석 단계에서 가장 중요한 요소 중 하나인 시험대의 모델링 기법에 대한 연구로 기존 운용중인 시험대에도 적용이 가능한 우수한 모델을 제시하였다. 제안된 모델은 모델 매개변수 결정과정에 최소 자승법을 이용하였으며, 계측용 로드셀의 수량 결정과 시험대의 형상설계 과정에서 발생되는 제약조건을 크게 완화할 수 있었다. 그 결과 정확도, 운용성 구조적 안전성을 크게 높인 시험대 설계를 가능하게 하였다. 교정 및 연소 시험에 적용한 결과 기존 접근방법 보다 훨씬 우수한 정확도를 보였다.