• 대한기계학회논문집B
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• 제33권12호
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• pp.933-938
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• 2009

Hot test of a full-scale turbopump for a 30-ton-thrust liquid rocket engine was carried out. The turbopump is composed of an oxidizer pump, a fuel pump, and a turbine on a single shaft. Model fluid was used in the test, that is, hot air for the turbine and water for the pumps. The turbopump was operated stably at full speed for 120 seconds. In terms of performance characteristics of pumps and turbine, the results from the turbopump assembly test are compared with those from the turbopump component tests which were performed at about half of the design rotational speed.

• 한국추진공학회지
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• 제8권4호
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• pp.26-35
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• 2004

터보펌프 공급방식 액체추진제 로켓엔진시스템의 추력제어기술 연구의 일환으로 터보펌프의 저주파 동특성에 대한 연구가 진행되었다. 터보펌프는 1차 지연요소를 가지는 시스템이며, 회전수 변화에 대하여 펌프의 모멘트 변화와 터빈의 모멘트 변화의 차가 양일 때 1차 지연요소의 시정수는 양의 값을 가지게 되고, 따라서 시스템은 안정하였다. 또한 이 값이 양의 큰 값을 가질수록 응답성은 향상되었으며, 제어성은 감소하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.105-112
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• 2013

액체로켓엔진의 핵심부품인 터보펌프는 회전체와 케이싱으로 이루어진 여러 부품의 조립체로서 각종 체결 부분에 매질의 누설방지를 위한 실이 삽입된다. 특히 극저온 환경에서 작동하는 산화제펌프와 고온에서 작동하는 터빈 케이싱에는 안정적인 누설방지를 위하여 금속 실이 사용되는데, 금속 실은 높은 초기 체결력을 요하므로 이를 뒷받침할 수 있는 플랜지 및 체결요소의 적절한 구조 설계가 필수적이다. 본 연구에서는 산화제펌프에 사용하는 콘형 실(conical seal) 및 터빈에서 사용하는 금속 평 실(solid metal seal)과 C 실에 대하여 적절한 실 캐비티 및 플랜지 형상을 설계하고, 체결요소의 치수와 수량을 결정하여 건전한 체결 및 운전이 보장될 수 있도록 구조해석을 수행하여 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.181-184
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• 2006

당사에서는 액체산소 (LOX)와 액체메탄 (LNG)를 추진제로 사용하며, 고성능의 터보펌프가 장착된 추력 10톤급 액체로켓 엔진의 개발에 성공하였다. 이러한 개발 성공은 액체메탄을 이용한 재생냉각에 대한 성능 입증, 액체산소와 액체메탄으로 구동되는 터보펌프에 대한 성능 입증, 가스발생기에 의한 터보펌프의 구동 및 추진제 가압 성능 확인, 등을 완벽히 구현함으로써 메탄 엔진 (CHASE-10)의 상업화에 보다 근접하였다고 할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.61-68
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• 2020

7톤급 터보펌프 실매질시험에서 계측된 고주파 신호인 가속도와 압력섭동에 대한 주파수 분석(waterfall, frequency spectrum), 실효값(RMS) 계산 등의 신호 처리를 통해 산화제펌프의 신뢰성을 평가하였다. 계측된 압력섭동 신호 분석을 통해 산화제펌프의 누설 유로에 위치한 산화제 후방 플로팅 링에 의한 강한 압력섭동이 발생하였고 이는 산화제펌프 입구 및 출구 압력과 가속도 신호에도 영향을 주는 것을 확인하였다. 터보펌프의 가속도 실효값 계산을 통해 정격 운용 조건에서의 터보펌프는 양호한 진동 성능을 보여주고 있으며 가속도 회전수 성분 중 축계에 영향을 주는 회전수 동기 주파수 성분이 강하게 나타나는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.64-70
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• 2007

액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.93-99
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• 2006

액체로켓엔진용 터보펌프의 인듀서에 대하여 액체질소를 매질로 하는 성능시험장치를 개발하였다. 그리고 이 시험장치에서 산화제펌프의 인듀서를 대상으로 수력 성능시험 및 캐비테이션 성능시험을 수행하였다. 액체질소를 매질로 하는 경우와 상온의 물을 매질로 하는 경우를 비교하면, 양정-유량의 수력 성능은 두 경우 비슷하였으나, 캐비테이션 성능은 액체질소의 경우가 우수한 결과를 보였다. 이는 캐비테이션의 열역학적 효과로 인한 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.7-10
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• 2009

우주발사체용 액체추진제 로켓엔진을 시동할 때 사용되는 터보펌프 시동기에 적용하고자 고체추진제 개발 및 특성 평가를 수행하였다. 터보펌프 시동기용 추진제의 배출가스는 기계적인 부식 또는 대기오염 등의 이유로 화염온도가 낮아야 하고 고체입자 잔사 및 독성이 적은 것이 바람직하며, 작동시간이 어느 정도 유지가 되어야 하기 때문에 비교적 낮은 연소속도가 필요하다. 본 연구에서는 PCP계열의 바인더를 사용하고 oxygen balance나 점화성에서 유리한 DHG(Dihydroxy glyoxime)을 냉각제를 사용하는 추진제 조성을 개발하여 연소속도와 기계적 물성 등의 특성평가를 실시하였으며, 최종적으로는 지상연소시험을 통하여 터보펌프 시동기의 성공적인 개발 가능성을 입증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.409-412
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• 2009

75톤급 액체로켓엔진 터보펌프 조립체에 대한 열응력 해석을 수행하였다. 터보펌프 시스템의 거시적인 거동을 조사하기 위하여 전체 조립체를 해석 대상으로 고려하였으며 해석의 효율성을 높이기 위하여 2차원 축 대칭 모델로 해석하였다. 실제 운전 조건을 고려하여 예냉, 운전 및 운전 후 단계에 대한 열전달 조건을 상정하여 해석하였으며 각 단계에서의 온도 분포, 응력 분포 및 변형량을 예측하였다. 해석에는 터보펌프를 감싸고 있는 단열재의 영향 및 베어링에서 발생하는 발열량을 고려함으로써 최대한 정확한 예측이 가능하도록 하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.775-776
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• 2010

액체로켓 터보펌프의 산화제펌프 벌류트 및 연료펌프 벌류트 케이징의 설계, 해석, 그리고 구조 시험을 수행하였다. 설계된 케이징 형상에 따라 벌류트 케이징을 주조하여 제작하였으며, 설계 검증 및 주조의 건전성을 검증하기 위하여 파열시험을 실시하였다. 파열시험 시 주요 지점에서 변형률을 측정하여 항복 시점을 조사하였으며 해석을 통한 예측과 비교하였다.