• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.1-6
• /
• 2010

Since the fiber reinforced polymeric (FRP) composites are considered in next generation of space transportation systems, reliable thermal expansion properties should be well provided for structural design of composite materials. To obtain accurate mechanical behaviors at a cryogenic temperature, precise strain measurement and calibration must be provided. In this work, apparent strains (or thermal output) of temperature self-compensated strain gages were deliberately investigated for epoxy, CTBN modified epoxy and carbon fabric composite system from room temperature to liquid nitrogen temperature. Also, fourth-order thermal output curves were presented for the further calibration. The results showed that the thermal output is heavily dependent on test materials and a large amount of apparent strains were observed for the polymer resins.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.279-284
• /
• 2008

액체로켓추진시스템에서 추진제 가압시스템은 추진제가 저장되어 있는 탱크의 얼리지 공간에 가압제인 가스를 제어된 압력으로 공급하는 것이다. 이러한 추진제 가압시스템의 가장 중요한 설계변수는 극저온 추진제 탱크 내에 설치된 가압제 탱크에서 토출되는 가압제의 온도이며, 기체 상태인 가압제의 밀도는 토출되는 가압제의 온도에 따라 민감하게 변한다. 이전 연구에서는 상온 가압제와 상온 외부유체 간의 온도 상관성에 대한 연구가 수행되었으며, 본 연구에서는 현재 개발 중인 액체로켓추진 발사체의 가압시스템과 동일한 조건인 극저온 가압제(GHe)와 극저온 외부유체(LOX)를 적용하여 가압제 탱크에서 가압제 토출 시 강하되는 온도 변화를 실험 및 해석을 통하여 고찰하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.58-64
• /
• 2007

액체로켓추진시스템에서 추진제 가압시스템은 추진제가 저장되어 있는 탱크의 얼리지 공간에 가압제인 가스를 제어된 압력으로 공급하는 것이다. 이러한 추진제 가압시스템의 가장 중요한 설계변수는 극저온 추진제 탱크 내에 설치된 가압제 탱크에서 토출되는 가압제의 온도이며, 기체 상태인 가압제의 밀도는 토출되는 가압제의 온도에 따라 민감하게 변한다. 이전 연구에서는 상온 가압제와 상온 외부유체 간의 온도 상관성에 대하여 수행되었으며, 본 연구에서는 현재 개발 중인 액체로켓추진 발사체의 가압시스템과 동일한 조건인 극저온 가압제(GHe)와 극저온 외부유체(LOX)를 적용하여 가압제 탱크에서 가압제 토출 시 강하되는 온도 변화를 실험 및 해석을 통하여 고찰하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.534-540
• /
• 2022

Liquid hydrogen has the best storage capacity per unit mass and is economical among storage methods for using hydrogen as fuel. As the demand for hydrogen increases, the need to develop a storage and supply system of liquid hydrogen is emphasizing. In order to liquefy hydrogen, it is necessary to pre-cool it to a maximum inversion temperature of -253℃. The Gifford-McMahon (GM) refrigerator is the most reliable and commercialized refrigerator among small-capacity cryogenic refrigerators, which can extract high-efficiency hydrogen through liquefied hydrogen production and boil of gas re-liquefaction. Therefore, in this study, the optimal conditions for liquefying gas hydrogen were sought using the GM cryocooler. The process was simulated by PRO/II under various cooling capacities of the GM refrigerator. In addition, the flow rate of hydrogen was calculated by comparing with specific refrigerator capacity depending on the pressure and flow rate of a refrigerant medium, helium. Simulations were performed to investigate the optimal values of the liquefaction flow rate and compression pressure, which aim for the peak refrigeration effect. Based on this, a liquefaction system can be selected in consideration of the cycle configuration and the performance of the refrigerator.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.53-59
• /
• 2022

액체 로켓 엔진의 연소기, 터보펌프, 가스발생기, 밸브 등 주요 구성품 조립 부위에는 고압의 고온 가스와 극저온 유체의 기밀을 위해 스태틱 실이 사용된다. 스태틱 실은 조립 부위의 상대적 움직임이 없는 기밀 부위에 적용되는데, 극저온 및 고온 환경에서의 열팽창과 수축은 조립부에서 원치 않는 누설을 야기할 수 있기에 효과적인 스태틱 실 설계가 필수적이다. 조립성 개선을 위하여 비정렬 조립이 가능한 구면 플랜지가 체결부에 사용되는데, 구면 플랜지의 회전이 가능하도록 스태틱 실 역시 기능이 추가된 다. 본 연구에서는 스태틱 실 적용 주요 부위의 모사 플랜지 시험기를 제작하여 구조 해석과 함께 기밀시험을 수행하여 설계된 스태틱 실의 구조 건전성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.165-172
• /
• 2014

본 본문은 발사체용 액체 추진제에 대하여 과거, 현재 미래의 추세에 대하여 초점을 맞추어 조사하였다. 일반적으로 저장성, 하이퍼골릭 추진제는 군사용으로 사용되고, 케로신 계열과 극저온 추진제가 발사체용으로 사용되는 추세이다. 액체 추진기관은 성숙된 기술로 볼 수 있지만, 우주 탐험에 대한 새로운 관심은 새로운 엔진의 개발과 함께, 좀 더 많은 설계 마진, 그리고 다양한 추력과 수명 요구와 관련하여 사용과 생산에 간편한 방향으로 나아가고 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.302-310
• /
• 2013

As an initial step to develop a liquid hydrogen pump of piston type operated under cryogenic and high pressure, leakage and piston head shape for the piston pump were discussed with temperature and pressure. As the results, the leakage depended on correlation among density, viscosity, clearance area by the low temperature. In order to reduce the leakage, it was found that the air-tightness can be improved by minimizing contact surface between piston and cylinder, and also increasing pressure in-cylinder can reduce piston clearance. Among the proposed piston shapes, D type piston shape had the most air-tightness. D type piston had smaller contact surface than other piston shape and easier expansion of cup shape by pressure. The leakage of D type piston shape was found about 7%, compared with A type piston shape. But it was required that analyze about vapor lock by friction and wear resistance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
• /
• pp.912-914
• /
• 1999

Composite insulation system of liquid nitrogen and solid spacer is widely applied in high temperature superconducting power machine. This study has three step procedure. As follow, first step is composition of parallel deposited electrode and vertically deposited electrode along the direction of immersion in liquid nitrogen($LN_2$). Second step is investigation into surface flashover voltage of solid spacer under partially immersed in $LN_2$, and last step is comparison the result of this research with that of fully immersed in $LN_2$ and at cryogenic temperature gaseous nitrogen($GN_2$). This result presented that surface flashover voltage along solid spacer half immersed in $LN_2$ was almost the same as that of fully immersed spacer when the thickness of spacer(t) was t<10 mm. In the case of t>10 mm, however, spacer flashover voltage was equal to that obtained in $GN_2$ at cryogenic temperature.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권9호
• /
• pp.648-655
• /
• 1999

In this study, a relationship between DC discharge and the radiated electromagnetic waves is investigated by measuring electromagnetic waves using a biconical antenna and a spectrum analyzer. The characteristics of frequency spectrum ofthe radiated electromagnetic waves was measured at the atmospheric pressure in Liquid Nitrogen $(LN_2)$ during partial discharges in nonuniform and uniform electric field depend on positive DC power. From this experiment results, it was confirmed that when partial discharge was produced in Liquid Nitrogen and Air, the signal of partial discharge was detected by this experiment and the analysis method. It is considered thatthese results obtained from this investigation may be used as fundamental data for diagnosis and prediction of insulation on the equipments ultra-high voltage, superconducting and cryogenic applications.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.9-17
• /
• 2007

기체공급계 추진제공급시스템의 재순환배관에 대하여 성능시험을 수행하였다. 극저온 추진제로 액체 산소를 사용하고 재순환촉진용 분사가스로는 헬륨을 사용하여 탱크 얼리지가 대기압 상태인 경우와 4 bars로 가압된 경우에 대하여 시험하였다. 자연재순환의 발생여부와 헬륨분사량에 따른 액체산소의 재순환량 변화 및 배관 내부 온도분포를 파악하였고, 주어진 규격의 배관시스템에 대한 적정 헬륨분사량과 터보펌프 전단의 추진제 온도상승 정도를 살펴보았다. 시험데이터를 이용하여 재순환배관의 성능계산을 위한 프로그램을 작성하고 시험과 계산결과를 비교하였다.