• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.504-507
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• 2017

추진제의 주 바인더로 사용하고 있는 폴리부타디엔 계열인 HTPB(Hydroxyl Terminated Polybutadiene)는 합성 뱃취에 따라 바인더 및 추진제의 경화 속도에 영향을 미치는 현상을 보였다. 이에 각기 다른 뱃취에서 합성된 HTPB의 바인더 특성 분석을 통해 추진제에 적용하여 경화반응 속도 및 기계적 특성을 확인하였다. 최종적으로 이러한 추진제의 경화 반응속도가 추진제 물성에 영향을 미치며, 우수한 물성의 추진제를 제조하기 위해서는 적절한 수준의 바인더의 경화 반응이 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.101-107
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• 2020

본 논문에서는 HTPB/AP 계열의 추진제의 경화 온도를 변화시키는 Step 경화 방법으로 경화일 단축 연구를 진행하였다. 이 연구는 HTPB/AP 계열의 추진기관 제작 시 생산성 향상(제작기간 단축 및 치구회수율 증대)을 목적으로 한다. 정상 경화 대비 추진제의 기계적 물성을 비교하여 정상 경화 시 60℃ 5일 소요되는 경화일을 Step 경화로 4일(60℃ 1일 / 65℃ 3일)로 설정하였다. 경화일 단축을 적용 시 추진제 노화 특성을 알아보기 위해 Step 경화 후 후경화(Post-cure) 시험을 진행하였다. 이를 통해 기계적 물성 및 열팽창 계수를 측정하여 추진제의 후경화 특성을 분석하였다. 또한, Step 경화 후 가속 노화 시험을 진행하여 12주차 경과 후 인장시험을 수행하였다. 그 결과, Sm(bar)은 8 bar 이상, Em(%)은 40%이상으로 요구되는 우수한 기계적 물성을 가지는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.60-70
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• 2001

PCP추진제인 ADP-505추진제와 적합한 라이너의 연구를 수행하였다. 추진제로부터의 고에너지 가소제의 이동을 막기 위하여 라이너의 바인다는 HTPB/DDI계로 선정하였고, EPDM 인슐레이션/라이너, 추진제/라이너, EPDM 인슐레이션/라이너/추진제의 박리 시험을 통하여 라이너 조성을 연구하였고, 예비 선정된 라이너로 접착력인 인장, 전단, 박리(peel) 시험을 수행하였다. 시험 결과 추진제와 라이너간의 접착력은 박리값이 1.5∼l.8daN/cm, 인장력이 5.5∼6.0 bar, 전단력이 4.2∼5.0 bar로 우수한 편이다. 마찬가지로 인슬레이션/라이너/추진제간의 접착력도 박리력이1.8daN/cm, 인장력이 5.0∼6.0bar, 전단력이 4.5∼5.0bar로 우수한 편이다.

• Advances in materials Research
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• 제13권2호
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• pp.129-140
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• 2024

This study evaluates the ratio of Toluene di-isocyanate (TDI) functional group isocyanate (NCO) to the binder functional hydroxyl group (OH) in HTPB/AP/Al-based propellants on their mechanical properties, flow rate, and viscosity to determine the limitations of NCO/OH in the composition of solid propellants. The propellants consisted of hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) polyurethane (PU), aluminum (Al) and tri-modal ammonium perchlorate (AP). The tri-modal AP consisted of 30% of coarse AP, 30% of medium AP, and 8% of fine AP. The ratio of NCO/OH varies from 0.73 to 0.85, with two binder percentages of 10.5% and 12%. An increase in NCO/OH ratio with 10.5% binder provided 20%, 95%, and 8 to 9% increments in UTS, modulus, and hardness, respectively. However, the propellant elongation, density, and flow rate decreased by 170%, 0.2%, and 11-12%, respectively. Viscosity increased 20% based on initial hour reading. The 12% binder provides 27%, 47%, and 5~6% an increment of UTS, modulus and hardness respectively. However, the propellant elongation, density, and flow rate decreased by 47%, 0.17% and 27%, respectively. The viscosity increased 30% based on initial hour reading. This study suggests the NCO/OH value of 0.77 and 10.5~11% binder content in propellant based on the mechanical properties, flow rate, and viscosity for better processing and pot life.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.28-33
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• 2022

본 연구에서는 일반적으로 사용하는 Hydroxyl terminated polybutadiene(HTPB)계 고체 추진제의 경화 온도와 당량비 변경에 따른 경화 특성을 고찰하였다. 또한, Triphenyl bismuth(TPB), Maleic anhydride(MA) 그리고 Magnesium oxide(MgO) 촉매 시스템에서 이들의 비율 및 함량에 따른 경화 반응 영향도 확인하였다. 마지막으로 추진제 혼화 시 각 공정 별 수분을 투입하여 수분이 추진제 경화에 끼치는 영향을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권6호
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• pp.60-65
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• 2021

본 논문에서는 추진기관에 충전된 추진제의 알루미늄의 조성 불균일에 따른 추진제의 점화 가능성을 확인하고자 하였다. 추진제 내부의 알루미늄의 불균일한 분포를 모사하기 위해 알루미늄 함량을 14~20%까지 임의로 변경하여 충격감도, 마찰감도 시험을 수행하였다. 충격감도를 측정한 결과 50% 기폭 에너지 및 최소 기폭 에너지는 알루미늄 함량과 무관하게 50 J 부근의 값을 가진다. 이는 알루미늄 함량이 증가하여도 충격 자극에 추진제가 민감해지지 않는다는 것을 의미한다. 반면에 마찰감도 결과에서는 알루미늄 함량이 증가할수록 50% 기폭힘과 최소 기폭힘이 감소하여 추진제가 민감해지는 것을 알 수 있었다. 이는 추진제 발화 시의 "Hot Spot" 모델에 따라 충격 자극보다 마찰 자극에 의해 추진제 내부의 공간이 순간적으로 압축이 되어 발화가 되는 것으로 추정된다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권5호
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• pp.1-6
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• 2009

로켓시스템의 에너지원으로 적용할 수 있는 기체발생기용 복합 고체추진제의 개발과정을 기술한다. 80%의 고체입자 부하율과 양호한 유동성, 그리고 $-50^{\circ}{\sim}70^{\circ}C$에서 경화에 적절한 추진제 물성을 갖는 HTPB를 바인더로 하여, 낮은 화염온도, 적은 고체입자 잔사, 무독성 생성물의 추진제 제조가 가능한 AN을 제1종 산화제로, 탄도특성 제어에 필요한 AP를 제2종 산화제로 추진제 주요 조성이 구성된다. 기본조성을 근거로 하여 일련의 물성개선 시험이 수행되었으며 최대응력 8 bar 및 최대응력점 변형율 30%, 그리고 탄성계수 1000 psi 수준의 물성을 갖는 추진제 조성을 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권3호
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• pp.51-57
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• 2019

HTPB 고체 추진제 기계적 물성의 후경화 효과에 대하여 시편 시험을 통하여 평가하였다. 후경화 반응 완료 후 시편 가속노화 시험을 실시하여 Arrhenius 식의 계수를 획득하였다. 확인을 위하여 원통형 모사 충전체를 설계, 제작하여 가속노화 시험을 수행하였으며, 시험 후 추진제 표면 부위, 중앙 부위, 접착 부위에 대하여 시편을 채취하여 노화 물성을 평가하였다. 측정된 결과에 대하여, 획득된 가속노화 식으로 예측하여 비교하였다. 그 결과 JANNAF 시편 시험을 통한 가속노화 식은 추진제 재료의 노화를 잘 예측하였으나 접착 부위에서는 실제 측정 결과와 차이를 나타내었다. 따라서 실기형 추진기관에서 노화 시료를 채취하는 경우 시험 목적에 부합하도록 시편 채취 부위를 선정해야 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.91-97
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• 2015

HTPB/AP/Al 계열의 혼합형 열경화 추진제를 적용한 로켓 연구개발에 있어서의 추진제 기계물성 규격을 정하는 일련의 과정을 고찰하고, 공정지수를 통하여 추진제 제조에서의 공정관리를 분석하였다. 이를 근간으로 기계물성간의 종속성을 분석하고 최적화 물성을 제시함으로서 불량률을 제거하는 공정 안전도 향상뿐만 아니라 추진제 그레인의 구조적 안전도 상승에도 기여할 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권4호
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• pp.21-27
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• 2017

본 논문에서는 HTPB/AP/Al계 추진제의 성능 개선을 위한 연소속도와 압력지수를 제어하기 위하여 연소특성에 관한 AP입자 사이즈 비율과 연소촉매로 사용된 Butacene 함량의 영향을 조사하였다. 23%의 $28{\mu}m$ Al과 3%의 Butacene을 포함하는 추진제 조성에서 연소속도와 압력지수는 $9{\mu}m$ AP 입자의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 그리고 Butacene을 함유하는 추진제는 비교적 낮은 압력지수 특성을 보임으로써 Butacene의 함량이 증가함에 따라 연소속도도 증가하였다. 그러나 Butacene의 함량에 의한 압력지수의 변화는 크게 나타나지 않았다.