• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.33-38
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• 2003

플룸간섭 현상은 플룸에 의한 경계층 유동의 박리, 강한 전단층의 발생, 그리고 다수의 충격파들이 박리유동 및 전단층과 상호작용하게 되는 매우 복잡한 유동현상으로, 현재 미사일의 후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 상세에 관해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 초음속 미사일의 동체후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 특징 및 동체기저부에 설치된 다공확장벽(porous extension)의 플룸간섭 현상에 대한 영향을 수치해석적으로 조사하였다. 그 결과, 다공확장벽이 플룸에 의한 충격파와 경계층 유동의 박리를 완화시켜 미사일 동체의 제어성능이 향상될 수 있음을 알았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권9호
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• pp.737-744
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• 2012

유한체적법을 이용하여 설정된 가상의 노즐 조건에 따라 비행체 배기플룸의 SE와 PE에 의한 열복사 저부가열 해석 연구를 수행하였다. 저부면에서의 복사열유속을 얻기 위해 배기플룸은 흡수, 방사 및 산란하는 매질을 고려하였다. 저부면은 차가운 흑체이고 비회색가스와 입자의 복사 물성치는 회색가스가중합법(WSGGM)을 사용하였다. 후방 몬테카를로 방법을 사용한 기존의 연구와 비교하여 검증한 후, 입자의 농도, 온도, 그리고 등방성 또는 이방성 산란에 따른 복사저부가열을 해석하였다. 그 결과, 복사열유속은 노즐 출구와의 거리가 멀어지거나 비행 고도가 증가할수록 감소하고 입자의 온도가 높아질수록 복사열유속은 증가한다. 또한 전방산란은 PE를 증가시키고 후방산란은 SE를 증가시켰다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.39-46
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• 2015

로켓 플룸에 냉각수 분사하여 일산화탄소 재연소와 질소산화물 생성 과정을 포함한 유동장의 변화를 전산 해석하였다. 연구 결과 플룸에 분사된 냉각수는 질소산화물 생성을 억제하고 CO 재연소를 촉진시켰다. 그러나 냉각수 분사 방식에 따라 그 효과는 달랐다. 냉각수를 플룸의 측면에서 분사할 경우 질소산화물 생성은 크게 억제하였지만, 일산화탄소 재연소는 약간 증가하였다. 반면에 냉각수를 플룸 중심과 측면에서 동시에 분사하는 경우 질소산화물 생성의 억제와 일산화탄소 재연소를 크게 촉진시켰다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.62-69
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• 2014

미사일의 탐지, 인식 및 추적 및 적외선을 줄여 피탐지성을 최소화 하는 데에 있어 로켓 플룸의 적외선 신호는 중요한 역할을 한다. 저연 추진제 및 무연 추진제를 사용하는 소형 고체로켓모터를 사용하여 로켓 플룸의 적외선 신호를 계측하였다. 로켓 플룸의 적외선 신호를 예측하기 위해 플룸의 유동장에 대한 전산모사를 수행하였으며, layered integration 방법을 사용하여 적외선 신호를 예측하였다. 해석 및 계측 결과는 잘 일치하였다. 두 신호 모두 $H_2O$에 의해 $2.5-3.0{\mu}m$영역에서, CO 및 $CO_2$에 의한 $4.5{\mu}m$ 영역에서 강한 신호를 나타낸다. 계측 결과, $4.3{\mu}m$ 영역에서 해석 결과와 다르게 강한 신호가 나타나는데, 이는 대기 중의 $CO_2$에 의한 흡수를 보정하는 과정에서 발생하는 실험 오차로 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.144-153
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• 2009

일반적으로 노즐 출구 부근에서 준연속체 상태로 방출된 추력기 플룸 유동은 노즐출구에서 멀어질수록 천이영역을 거쳐 자유분자 영역에 도달하기 때문에 희박영역에서의 추력기 플룸 영향을 연구하기 위해서는 광범위한 유동영역의 모델링이 가능한 직접모사법(DSMC)이 주로 사용된다. 본 논문에서는 희박영역에서 소형 단일추진제 추력기의 플룸 거동을 직접모사법을 이용해 수치적으로 예측하는 것이 목적이다. 정확한 결과를 효율적으로 유추하기 위해 예조건화 기법을 노즐 내부 연속체 영역의 해석에 도입하였으며, 이로부터 얻은 노즐 출구의 물성치 결과들을 직접모사법의 유입조건으로 적용하였다. 이렇게 두 기법을 결합하여 사용한 결과, 노즐 출구 부근에서 발생되는 강한 비평형성 및 넓은 후방 유동 영역 등과 같이 희박영역에서 플룸이 가지는 고유의 특성들을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.906-915
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• 2009

일반적으로 노즐 출구 부근에서 준연속체 상태로 방출된 추력기 플룸 유동은 노즐출구에서 멀어질수록 천이영역을 거쳐 자유분자 영역에 도달하기 때문에 진공영역에서의 추력기 플룸 영향을 연구하기 위해서는 광범위한 유동영역의 모델링이 가능한 직접모사법(DSMC)이 주로 사용된다. 본 논문에서는 진공영역에서 소형 단일추진제 추력기의 플룸 거동을 직접모사법을 이용해 수치적으로 예측하는 것이 목적이다. 정확한 결과를 효율적으로 유추하기 위해 예조건화 기법을 노즐 내부 연속체 영역의 해석에 도입하였으며, 이로부터 얻은 노즐 출구의 물성치 결과들을 직접모사법의 유입조건으로 적용하였다. 이렇게 두 기법을 결합하여 사용한 결과, 노즐 출구 부근에서 발생되는 강한 비평형성 및 넓은 후방유동 영역 등과 같이 진공영역에서 플룸이 가지는 고유의 특성들을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.399-402
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• 2005

본 연구에서는 초음속 자유유동과 제트 플룸 간의 간섭에 관련된 유동현상들을 수치해석적 방법을 이용하여 고찰하였다. 수치계산은 유한체적법으로 이산화한 압축성 mass-averaged Navier-Stokes 방정식에 표준 $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하여 수행하였으며, 계산에 사용된 모델은 음속노즐을 가지는 동체후미부 만으로 단순화하였다. 수치계산결과는 플룸압력비, 기류마하수 및 베이스 직경이 플룸의 부족팽창에 의해서 동체후미부 상에 발생하는 plume-induced shock wave의 위치에 주는 영향에 대하여 주로 기술하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권1호
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• pp.68-77
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• 2012

공기를 이용한 축소형 4 노즐 클러스터드 엔진 저부 유동에 대한 CFD 해석을 수행하여 수치 방법에 대한 비교와 저부 유동을 분석하였다. 해석결과 Roe나 AUSM의 공간 차분법에 따른 차이는 없었으며, Spalart-Allmaras 1 방정식 난류 모델이 SST k-${\omega}$ 모델이나 k-${\varepsilon}$ 모델에 비하여 본 연구에 비교적 적합한 것으로 나타났다. 클러스터드 엔진 저부 영역은 팽창된 노즐 플룸이 서로 만나면서 고압의 정체 영역을 일부 형성하며, 일부의 플룸이 저부 방향으로 역류 팽창하는 것이 관측된다. 저부로 팽창된 플룸은 노즐과 노즐 사이의 최소 공간으로 정의되는 "최소 배출면"을 통해 외기로 빠져 나가는 데 저부면에 가까울수록 더욱 빠른 속도로 빠져나가고 경험적 이론과 다르게 노즐과 노즐 사이의 공간 전체가 유동의 목을 형성하는 것이 아닌 것으로 확인된다. 또한 노즐 벽면 온도가 역류 플룸의 온도에 큰 영향을 끼치는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.254-257
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• 2011

지상시험 모델용 달착륙선에 사용되는 추진시스템은 기체의 착륙 속도를 감소시키기 위한 Descent Control Thruster (DCT) 와 착륙 과정에서의 자세제어를 위한 Attitude Control Thruster (ACT) 등 두 종류의 추력기 모듈이 장착 되어 진다. 본 논문에서는 수치해석을 이용하여 착륙선의 특성상 좁은 공간에서 배치된 DCT 간에 발생 될 수 있는 플룸의 간섭 효과에 의한 영향과 지면에 근접 할 경우 발생 될 수 있는 영향에 대해 분석 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권10호
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• pp.779-787
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• 2013

항공기 추진 시스템의 IR 피탐지성 감소 연구를 위해 항공기 노즐형상 변화에 따른 IR 신호의 영향성을 연구하였다. 이를 위해 가상의 아음속 무인기를 선정하고, 임무분석 및 성능 해석을 통해 엔진을 결정한 후 전체 임무를 만족시키는 원형 노즐을 설계하였다. 또한 다수의 설계변수를 적용하여 다양한 형상의 노즐을 설계하였다. 압축성 CFD 코드를 이용하여 열유동장 및 노즐표면 온도를 분석하였다. 또한 열유동장 해석 결과를 바탕으로 narrow-band 모델과 RadThermIR을 기반으로 하여 항공기 플룸 및 노즐표면 IR 신호를 계산하였다. 계산된 플룸 및 고체 IR신호를 분석, 비교하여 항공기 IR 신호 특성에 관한 정성적 정보를 도출하였다.