• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.135-138
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• 2011

한국형 달착륙선 개발을 위한 기초연구로 달착륙선 지상시험용 추진시스템의 개발을 진행 중이다. 착륙선의 하강을 위한 추력기는 200 N 급으로 설계유량 100 g/s, 연소실 압력 200 psi, 진공추력 220 N을 목표로 설계/제작 하였다. 연소시험을 위해 LM guide(Linear Motion Guide)를 이용한 추력시험장치를 꾸며 연소시험을 수행하였으며, 그 결과 연소실 압력 210 psi 일 때 유량은 96.1 g/s가 흘렀으며 그에 따른 추력은 약 160 N으로 측정되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.843-854
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• 2009

우리나라의 달탐사를 위하여, 저추력을 이용한 최적의 지구-달 천이궤적 설계를 진행하였다. 탐사선의 추력 형태는 등저추력과 가변저추력 모두를 적용하였으며 각각에 대한 탐사선의 지구 출발부터 달 포획에 이르는 전반적인 모든 단계에 대한 비행 궤적이 설계되었다. 보다 실질적인 우주 환경의 모사를 위하여 행성의 정밀 위치는 JPL의 정밀 천체력인 DE405 천체력을 이용하였으며 지구, 달, 태양의 중력에 의한 섭동과 지구 $J_2$항에 의한 영향을 포함한 N-체의 동력학 방정식이 사용되었다. 탐사선이 지구 근처에 있을 때, 추력의 방향각은 항상 거리의 접선방향이고, 가변저추력을 이용한 경우가 등저추력을 이용한 경우보다 연료를 약 5% 정도 더 절감할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 구현 및 제시된 저추력을 이용한 최적의 달 탐사 임무 설계 알고리즘과 그 결과는 미래 한국의 달 탐사를 대비하는데 있어서 많은 사전 지식을 제공할 것이며 장차 심화된 임무 설계를 위한 알고리즘의 기반으로 사용될 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.31-39
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• 2016

본 논문은 볼트 체결 강성이 추력 시험대에 미치는 영향을 연구한 것이다. 추력 시험대는 추진기관의 추력 성능을 평가하는 장비로 추력, 피치력, 요력(3 분력) 작용선에 대응하는 3 분력 계측선간의 평행도와 3 분력 계측선의 상호 직각도가 다분력 추력시험대의 성능을 좌우한다. 따라서 시험대의 초기 형상을 작동 상태에서 유지시키는 것이 추력 시험대의 핵심 기능이다. 본 논문에서는 추력 시험대의 볼트 체결과 로드셀 트레인의 나사 체결의 공차 정확도가 추력 시험대에 미치는 현상을 규명하고 이를 극복하는 방안을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.42-45
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• 2012

한국형 달착륙선의 상승 하강을 위한 추력기는 지상추력 220 N 급으로 유량 130 g/s, 연소실 압력 200 psi 로 설계하여 시험용 반응기를 제작하였다. 인젝터 타잎에 따른 반응속도 및 촉매대 길이에 따른 압력강하 성능을 살펴보았다. LM guide(Linear Motion Guide)를 사용하여 수평방향 추력을 측정하였으며, 초당 126.6 g 의 연료가 흐를 때 214.1 N 의 추력이 측정되었다. 이 때의 촉매대 압력강하는 49.3 psi, 비추력은 172.4 sec로 나타났다.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.96-107
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• 2014

한국항공우주연구원(이하, 항우연)은 2017년에 시험용 달 궤도선을 2020년에 달 궤도선 및 착륙선 발사를 계획하고 있다. 달 궤도선이 달 궤도 진입(LOI) 기동을 수행할 경우 온 보드에 탑재된 유한 분사 방식의 추력기를 이용하기 때문에 임무계획 단계에서 이러한 내용을 고려하여 LOI 기동 전략을 수립해야 한다. 유한 분사 모델을 이용한 LOI 기동 전략 및 요구되는 속도증분(${\Delta}V$)은 분사시점의 위성 자세, 추진체의 종류, 추력기의 추력 레벨 및 분사 시점에 따라서 달라진다. 본 논문은 해외 우주국 달 궤도선의 LOI 기동 사례를 기술하고, 이를 기반으로 한국형 달 궤도선의 LOI 기동 전략을 구체화 하였다. 또한 이와 관련된 시뮬레이션을 수행함으로써 한국형 달 궤도선에 적합한 추력 레벨 및 분사 시점 등을 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.27-30
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• 2011

2020년대에 계획되어 있는 한국형 달착륙선을 성공적으로 개발하기 위해서는 추진기관의 성능, 자세제어, 착륙 장치의 성능 등을 검증하기 위한 지상 검증 시험을 수행할 필요가 있으며 이러한 지상 검증 시험을 위한 추력기 및 추진시스템의 설계/제작이 현재 진행 중에 있다. 본 논문에서는 현재 진행중인 200N급 추력기의 설계 및 제작 결과 및 지상 시험용 추진시스템 기본 설계를 소개할 예정이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.581-584
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• 2010

한국항공우주연구원에서는 2020년대에 수행하기로 계획되어 있는 달탐사를 준비하기 위해 달 탐사선 및 착륙선 추진시스템의 기본 설계를 진행하고 있으며 추진시스템의 설계 검증 및 추력기의 성능 검증을 위한 착륙 시험 계획을 진행하고 있다. 올해는 그 첫 단계로 추진시스템의 개념 설계가 이루어졌으며 지상 시험을 수행하기 위한 200N급 단일추진제 추력기의 설계가 이루어졌다. 본 논문에서는 추진계 설계를 위한 trade-off 연구 결과와 추진계 및 추력기의 기본 설계에 대해 소개할 예정이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권5호
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• pp.325-332
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• 2022

우주탐사 임무를 수행하기 위해서는 탐사선에 수직이착륙 기능이 필수적으로 탑재되어야 한다. 수직이착륙을 위해서는 탐사선의 엔진이 적절한 추력제어 정확도와 짧은 응답시간을 가져야 한다. 하이브리드 로켓은 이러한 조건을 만족할 수 있는 높은 수준의 추력제어 능력을 갖고 있다. 이 연구는 개발한 하이브리드 로켓 엔진의 추력제어 성능이 수직이착륙에 적절한지 검증하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 가압장치 없이 공급압력이 감소하는 산화제 공급시스템을 적용한 엔진을 사용하여 약 10초 내외의 임무를 수행하고자 하였고, 공급압력 감소가 추력제어 정확도와 응답시간에 미치는 영향을 확인하였다. 실험결과에 의하면 적절한 감소율과 초기 압력 수준이 추력제어 정확도와 응답시간에 중요한 영향을 미치는 인자로 확인되었으며 고도제어 시뮬레이션을 통해 추력제어 성능을 검증했다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.196.2-196.2
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• 2012

본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.32-38
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• 2004

추진제 주입압력 350 psi (2.41 Mpa) 에서 0.95 lbf (4.2 N) 의 정상상태 공칭추력을 내는 단일액체추진제 하이드라진 로켓엔진(추력기)의 성능검증 프로그램을 통하여 얻어진 연소시험 결과를 분석한다. 성능특성은 정상상태 연소모우드에서 추진제 주입압력 변이(400~50 psi)에 따른 추력 및 온도거동 등으로 검토되며, 추력 및 비추력 성능은 1 lbf급 표준형 로켓엔진의 기준 추력선도 상에서 비교되고 몇몇 특정 압력에서 규준화된다. 데이터 계측 및 자료변환에 대한 실제적인 공학적 접근법도 소개된다.