• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.448-451
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• 2008

Three methods of nozzle flow analysis, frozen-equilibrium, shifting-equilibrium and non-equilibrium approaches, were used to rocket nozzle flow, those were coupled with the methods of computational fluid dynamics code. For a design of high temperature rocket nozzle, chemical equilibrium analysis which shares the same numerical characteristics with frozen flow analysis can be an efficient design tool for predicting maximum thermodynamic performance of the nozzle. Frozen fluid analysis presents the minimum performance of the nozzle because of no consideration for the energy recovery. On the other hand, the case of chemical-equilibrium analysis is able to forecast the maximum performance of the nozzle due to consideration for the energy recovery that is produced for the fast reaction velocity compared with velocity of moving fluid. In this study, using the chemical equilibrium flow analysis code that is combined the modified frozen-equilibrium and the chemical-equilibrium. In order to understand the thermochemical characteristic components and the accompanying energy recovery, shifting-equilibrium flow analysis was carried out for the 30 $ton_f$-class KARI liquid rocket engine nozzle together with frozen flow. The performance evaluation based on the 30 $ton_f$-class KARI LRE nozzle flow analyses will provide an understanding of the thermochemical process in the nozzle and performances of nozzle.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2001년도 제22회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.90-98
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• 2001

Characteristics of high temperature rocket nozzle flow is discussed along with the aspects of computational analysis. Three methods of nozzle flow analysis, frozen-equilibrium, shifting-equilibrium and non-equilibrium approaches, were discussed, those were coupled with the methods of computational fluid dynamics code. A chemical equilibrium code developed for the analysis of general hydrocarbon fuel was coupled with three approaches of nozzle flow analysis. The approaches were used for the performance prediction of KSR-III Rocket, and compared with the theoretical results from NASA CEA (Chemical Equilibrium with Applications) code.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권1호
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• pp.85-96
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• 2003

로켓 엔진 노즐의 설계에서 동결 유동 해법과 동일한 수치적 특성을 가지는 화학 평형 해석은 노즐의 열역학적 최대 성능을 예측하는 효율적인 설계 도구로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 탄화수소 연료 로켓 엔진 설계를 위한 화학적 평형 유동 해석 코드를 개발하였다. 로켓 노즐을 통한 팽창과정에서 일어나는 화학 성분의 재결합 효과와 이에 수반하는 에너지 회복과 같은 열화학적 특징을 이해하기 위하여, KSR-III 로켓 노즐에 대하여 동결유동 해석 및 비평형 유동의 해석과 더불어 화학적 평형 유동 해석을 수행하였다. 유동 해석 결과에 기초한 KSR-III 엔진 성능 평가로부터 노즐에서의 열화학적 특징을 이해할 수 있었으며, 이와 더불어 열화학적인 효과를 고려할 때 출구 면적비를 줄여서 수정된 새로운 노즐 형상이 지상 추력을 증대시키기 위한 적절한 설계임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.144-148
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• 2001

Characteristics of high temperature rocket nozzle flow is discussed along with the aspects of computational analysis. Three methods of nozzle flow analysis, frozen-equilibrium, shifting-equilibrium and non-equilibrium approaches, were discussed those were coupled with the methods of computational fluid dynamics. A chemical equilibrium code developed for the analysis of general hydrocarbon fuel was coupled with three approaches of nozzle flow analysis, and a test was made for a bell nozzle at typical operation condition. As a results, the characteristics of the approaches were discussed in aspects of rocket performance, thermal analysis and computational efficiency.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.105-109
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• 2007

로켓 노즐 유동해석에는, 전산 유체 역학 코드와 결합된 동결 유동 해석, 화학 평형 해석, 화학 비평형 해석이 사용되어진다. 고온 로켓 엔진 노즐의 설계에서, 동결 유동 해법과 동일한 수치적 특징을 가지는 화학평형 해석은 노즐의 열역학적 최대 성능을 예측하는 효율적인 설계 도구가 될 수 있다. 본 연구에서는 30톤급 KARI 액체 로켓 엔진 노즐에 대하여 동결유동 해석 및 화학평형 유동 해석을 수행하였다. 유동 해석 결과에 기초한 30톤급 KARI 액체 로켓 엔진 성능 평가는 노즐에서의 열화학적 특성에 대한 이해와 노즐의 성능을 제공할 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.9-15
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• 2008

고고도 추진 기관으로 개발되고 있는 항공우주연구원의 30톤급 액체 로켓 엔진 노즐 성능의 신뢰성 있는 성능 예측을 위하여 화학적 동결 및 평형 유동 해석을 수행하였다. 해석은 이전의 연구에서 개발된 해석 코드를 보완하여 수행하였다. 비평형 해석이 가장 신뢰할 만한 방법이기는 하지만 수렴특성과 불확실성을 고려할 때 연계된 동결 및 평형 해석이 비용측면에서 효율적인 방법임을 확인 할 수 있었다. 이 해석으로부터 노즐 유동의 팽창 과정에서 나타나는 화학적 재결합 효과에 의한 열 및 운동에너지의 회복 및 점성 효과를 고려한 신뢰성 있는 성능 예측을 할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.333-342
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• 2016

액체로켓 추진시스템은 액체 추진제와 액체 산화제의 화학반응을 통해 추력을 발생하는 방식으로써 우주발사체 및 인공위성을 포함한 우주비행체에 광범위하게 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 액체로켓 추진제로는 모노메틸하이드라진/사산화이질소, 액체수소/액체산소 및 RP-1/액체산소 조합 등이 있다. 본 연구의 목적은 액체로켓 추진제의 열화학적 반응을 수치적으로 분석함으로써, 이를 통해 궁극적으로 액체로켓엔진의 설계와 성능에 필요한 유용한 정보를 예측하고자 하는 데 있다. 이를 위해 앞서 언급한 3가지 조합의 연료와 산화제에 대하여 연소반응 후 화학평형상태에 도달했을 때 주요 요소평형반응들의 평형상수 값들을 이용해 최종 생성물의 성분과 화학조성을 계산하였고 그 결과를 이용해 단열화염온도와 로켓성능변수인 비추력을 예측하는 연구를 진행하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권6호
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• pp.547-556
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• 2011

Two computational methods for determining equilibrium states for the Mark-IV electrorefiner (ER) have been assessed to improve the current computational electrorefiner model developed at University of Idaho. Both methods were validated against measured data to better understand their effects on the calculation of the equilibrium compositions in the ER. In addition, a sensitivity study was performed on the effect of specific unknown activity coefficients-including sodium in molten cadmium, zirconium in molten cadmium, and sodium chloride in molten LiCl-KCl. Both computational methods produced identical results, which stayed within the 95% confidence interval of the experimental data. Furthermore, sensitivity to unavailable activity coefficients was found to be low (a change in concentration of less than 3 ppm).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권2호
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• pp.218-222
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• 1998

Removal of Cd(Ⅱ), Zn(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) from aqueous solutions using the adsorption process on magadiite has been investigated. It was found that the removal percentage of metal cations at equilibrium increases with increasing temperature, and follows the order of Cd(Ⅱ) > Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ). Equilibrium modeling of adsorption showed that the adsorptions of Cd(Ⅱ), Cu(Ⅱ), and Zn(Ⅱ) were fitted to Langmuir isotherm. Kinetic modeling of the adsorption showed that first order reversible kinetic model fitted to experimental data. From kinetic model and equilibrium data, the overall rate constant (k) and the equilibrium constant (K) for the adsorption process were calculated. The overall rates of adsorption of metal ions follow the order of Cd(Ⅱ) > Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ). From the results of thermodynamic analysis, standard Gibbs free energy (ΔG°), standard enthalpy (ΔH°), and standard entropy (ΔS°) of adsorption process were calculated.

• 대한화학회지
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• 제49권6호
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• pp.521-530
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• 2005