• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.171-181
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• 2003

KSR-III의 탑재부를 보호하고 있는 nose fairing은 목표 고도에 도달하면 화약 폭발에 의한 분리 장치의 작용으로 탑재부가 주어진 임무를 수행할 수 있도록 로켓으로부터 떨어져 나가도록 설계되어 있다. 이때 분리된 fairing이 로켓에 부딪치지 않고 안전하게 분리될 수 있게 하기 위해서는 적절한 크기의 분리력이 가해져야 하며, 이러한 분리력의 결정에 있어서 공기의 영향이 거의 없는 고도도 조건을 가정하였다. 그러나 KSR-III의 설계가 진행됨에 따라 발사체의 임무에 수정이 가해졌으며, fairing의 분리도 고도고가 아닌 공력의 영향이 상당 부분 남아 있는 고도 45km에서 이루어질 것으로 예상됨으로써 이러한 새로운 조건에서도 충분히 안전한 분리를 이룰 수 있는 지의 여부에 대한 확인이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 병렬형 부스터 분리 운동 해석을 위해 개발되었던 6자유도 운동방정식 해석 프로그램인 PASEM을 fairing 힌지를 모사할 수 있도록 수정을 가하여 fairing의 분리 운동을 예측하였다. 먼저 지상 시험 결과와의 비교를 통하여 힌지 운동 모사의 정확도를 검증하고 정확한 분리 조건을 설정하였다. 다음으로 고도 45km에서 받음각, 중력 작용 방향, 돌풍의 존재 여부 등을 바꾸어 가며 안전한 분리가 가능함을 판단하였으며, 힌지 이탈각을 60도에서 45도로 줄여줌으로써 훨씬 더 안전한 분리가 가능함을 확인하였다. 또한 발사 당일의 기상 조건의 변화에 따라 분리 고도가 40km로 낮추어져도 안전한 분리한 가능함을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제39권4호
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• pp.351-363
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• 2020

발사체는 비행 중 공기역학적 현상에 기인하는 음향하중의 영향을 받는데, 특별히 천음속 영역에서 그 영향이 증가된다. 음향하중으로 인한 페어링 내부 소음진동은 탑재물의 오작동을 유발할 수 있어 이를 예측하고 저감하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 발사체 외부에 작용하는 공기역학적 음향하중에 의한 페어링 내부 음향 진동환경을 예측하고, 음향 블랭킷과 헬름홀츠 공명기를 이용하여 소음저감 설계를 구현하는 프로세스를 개발하였다. 음향하중 예측은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 유동해석 결과와 난류 경계층 내부 압력섭동에 관한 준 경험식을 이용하였고, 음향진동 연성해석은 ANSYS APDL과 VA One SEA의 Finite Element Statistical Energy Analysis(FE-SEA) 하이브리드 해법을 이용하였다. 개발된 절차를 천음속 해머 헤드형 발사체에 적용하여 음향하중 저감효과를 확인하고 개발된 절차의 유효성을 검증하였다. 본 연구에서 개발된 절차는 타당한 수준의 정확도로 신속한 결과를 얻을 수 있어 발사체 초기설계 단계에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 예상된다.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.117-122
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• 2008

KSLV-I PLF의 음향 하중 저감 시스템의 성능을 검증하기 위해 음향 시험을 수행하였다. 실측한 음향 하중 저감치를 설계 기준과 비교하여 약 3dB 이상의 안전여유를 확보하고 있음을 알 수 있었다. 또한 음향 하중 저감 시스템을 적용하지 않은 PLF 구조체에 대한 음향 시험을 통해 음향 하중 저감 시스템에 의한 삽입 손실 증가치도 예시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권12호
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• pp.987-993
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• 2013

한국형기동헬기(KUH)는 국내 최초로 개발된 헬기로서, 2010년 3월 초도 비행을 시작으로 2012년 6월 체계 개발을 성공적으로 종료하였다. 비행시험 단계에서 다양한 진동문제가 발생하였으며 이를 제어하기 위해 적절한 진동저감장치를 설계하고 적용하였다. 한국형 기동헬기의 주요 진동 성분인 $4{\Omega}$ 주파수 진동 저감을 위해 주로터 블레이드, 주기어박스 지지부, 조종실, 승객실 그리고 조종좌석에 진동저감장치를 적용하였다. 또한, 테일-쉐이크 진동 제어를 위해 돔페어링을 적용하였다. 본 논문에서는 한국형 기동헬기에 적용된 진동저감장치들의 해석 및 설계 기법과 비행시험 결과를 제시한다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.150-161
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• 2005

발사체의 노즈 페어링 벤트 홀 크기 결정 기법의 정확도를 검증하기 위한 시험을 수행하였다. 한국항공우주연구원 우주비행시험그룹이 보유한 열진공 챔버(Bake-Out Chamber)를 이용하여 챔버 내부 압력을 대기압에서 진공으로 떨어뜨렸으며, 그 속에 다양한 벤트홀이 설치된 모델을 넣고 모델 내외부의 압력 및 온도 변화를 측정하였다. 시험 과정에서 나타난 시험 설비 및 측정 장비의 특성을 검토하고 이들이 얻어진 시험 데이터의 정확도 및 신뢰도에 미치는 영향을 분석하였다. 설비 및 측정 장비의 한계 내에서 최대한의 정확도를 얻을 수 있도록 데이터를 처리하였으며, 이렇게 얻어진 시험 결과로부터 벤트 홀 면적 및 배치에 따르는 영향을 분석하였다.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.114-119
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• 2007

본 연구는 KSLV-I 페이로드 페어링을 제외한 2단 구조부에 대한 모드시험 결과를 기술하고 있다. 2단부는 크게 위성 분리부, 탑재부, 킥모터 지지부, 킥모터로 구성되어 있다. 번지코드를 이용하여 자유경계단 조건을 모사하였고 가진은 대형 가진 망치를 사용하였다. 이러한 모드시험 결과를 통하여 모드변수를 추출할 수 있고, 2단부 구조체의 동특성을 파악할 수 있다. 시험 결과는 TDAS를 사용하여 분석하였고, 100Hz 이하의 모드변수 및 모드형상을 추출하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.717-720
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• 2005

Acoustic loads generated by a rocket propulsion system cause severe random vibrations on payloads. In developing a new launch vehicle, a random vibration level must be specified before the detailed design of payloads or electronic equipments. This paper deals with prediction procedures of a random vibration level on payload section of KSLV-I. The prediction is based on statistical energy analysis. In order to verify the prediction methodology, test and analysis on a sub-scale payload section are performed. The predicted results subject to very high level of acoustic loads show a good agreement with the test results performed in the high intensity acoustic chamber. The predicted random vibration level on payload section of KSLV-I is also presented in this paper.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.923-928
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• 2008

파이로 충격은 고주파 영역까지 큰 가속도가 유발되는 천이 진동 현상으로 발사체에서는 주로 화약에 의한 분리 장치의 작동에 의해 발생하게 된다. 일반적인 발사체의 경우 단 분리, 페어링 분리, 위성 분리 이벤트에서 파이로 충격이 발생하게 되는데 이에 의해 위성 또는 발사체의 전자 장비가 비정상적인 기능을 보이거나 작동 불능 상태가 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 파이로 충격의 절연을 위해 와이어메쉬 절연계를 소개하였고 동일 단면을 기준으로 밀도와 높이를 다르게 9 종류를 제작하였다. 와이어메쉬 절연계의 전형적인 특성을 살펴보기 위해 기본적인 압축 시험을 수행하였고 더미 질량을 이용하여 파이로 충격 시험을 수행, 충격 절연 효과가 뛰어남을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.285-290
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• 2008

파이로 충격은 고주파 영역까지 큰 가속도가 유발되는 천이 진동 현상으로 발사체에서는 주로 화약에 의한 분리 장치의 작동에 의해 발생하게 된다. 일반적인 발사체의 경우 단 분리, 페어링 분리, 위성 분리 이벤트에서 파이로 충격이 발생하게 되는데 이에 의해 위성 또는 발사체의 전자 장비가 비정상적인 기능을 보이거나 작동 불능 상태가 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 파이로 충격의 특성을 소개하고 PEEK 와셔를 적용한 충격저감장치를 실제 전자 장비에 적용하여 그 효과를 살펴보았다. 충격저감장치의 적용에 의해 고주파 영역에서의 충격 저감 효과가 있음을 확인하였고 저주파에서의 진동 특성에는 영향을 끼치지 않음을 시험을 통해 검증하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.73-73
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• 2003

인공위성은 발사체에 실려 임무궤도에 도달하는 동안 여러 과정을 겪고 이에 따른 우주 열환경에 노출되게 된다. 본 연구에서는 발사체의 페어링(Fairing)이 열리고 이후 인공위성이 임무궤도에 도달하는 동안까지 인공위성에 대한 열해석을 수치적인 방법을 이용하지 않고 해석해를 이용하여 수행하였다. 일반적으로 발사시 인공위성에 대한 열해석은 수치모델을 개발하여야 하는 시간과 노력이 많이 드는 작업이다. 그러나 수치 모델이 완성되기 전에 주요 부품에 대한 극한 환경에서의 온도 예측이 필요한 경우가 있다. 본 연구는 해석 기법을 이용하여 주요 부품의 온도를 비교적 간단한 방법으로 예측하는 것이다. 이를 위하여 열관련 지배방정식에 여러 가정을 적용하여 지배방정식을 최대한 단순화시켰다. 그 결과, 최종적으로 1차 미분 방정식 형태의 단순화된 지배방정식을 얻게 되었다. 또한 본 연구에서는 여러가지 조건에 대한 연구가 시도하였다. 즉 고려하는 대상의 질량이 일정하게 유지 되는 경우와 일정한 비율로 질량이 감소하는 경우, 인공위성이 최악의 고온환경과 최악의 저온환경에 처한 경우, 그리고 시간에 대한 변수항 때문에 약간의 수치작업이 필요한 경우가 연구되었다. 본 연구에서 제안된 해석해 기법은 적절한 우주 열환경 조건과 결합하게 되면 발사과정에 대한 완전한 수치모델이 완성되기전에 위성체 부품에 대한 열적 안정성을 검토하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.