• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.753-756
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• 2017

기술의 발전에 따라 소형화, 집적화, 그리고 경량화가 가능해지면서, 기존의 중대형 인공위성이 소형 인공위성으로 대체됨으로써 미소 추력기에 대한 필요성이 대두되었다. 레이저 삭마 미소 추력기는 넓은 추력 운용범위와 낮은 단일 임펄스 추력, 그리고 높은 레이저 출력 대비 에너지 비를 가지고 있어 미소 추력기를 대체할 수 있는 세밀한 추력 제어기로서 떠오르고 있다. 본 논문은 레이저 삭마 미소추력기의 구조, 추진제, 그리고 연구 동향을 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.271-277
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• 2004

As one of the concepts of the laser/electric hybrid propulsion system, a feasibility study on possibilities of electrostatic acceleration of a laser ablation plasma induced from a solid target was conducted. Energy distributions of accelerated ions were measured by a Faraday cup. A time-of-flight measurement was also conducted for ion velocity measurement. It was found that an average speed of ions from a pure laser ablation in this case was about 20 km/sec for pulse energy of 40 $\mu$J/pulse with pulse width of 250 psec. On the other hand, through an electrostatic field with a + I ,000 V electrode, the speed could be accelerated up to 40 km/sec. It was shown that the electrode with positive potential was more effective than that with negative potential for positive-ion acceleration in laser induced plasma, or pulsed plasma, in which ions were induced with the Coulomb explosion following electrons. In addition, the ion-acceleration or deceleration strongly depended on conditions of pairs of inner diameter and electrodes gap.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.566-569
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• 2008

Recently, the biolistic process is emerging as an effective needle-free drug delivery technique to transfer adequate concentrations of pharmacologic agents to soft living tissues with minimum side effects. We have started developing an effective method for delivering drug coated particles using laser ablation. A thin metal foil with deposited micro-particles on one side is irradiated with laser beam on the opposite side so that a shock wave is generated. This shock wave travels through the foil and is reflected, which causes and instantaneous deformation of the foil. Due to such a sudden deformation, the micro-particles are ejected at a very high speed. Here we present the experimental results of direct and confined laser ablation, which correspond to the initial stage of the whole experiment.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권2호
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• pp.169-176
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• 2022

Laser ablation propulsion(LAP) is the method to create impulse by laser ablation. It can be used to deorbit the space debris(SD), as its long-range property and versatility on any material. In this paper, we find out several requirements of the LAP system(LAPS) to deorbit the SD by simple numerical calculations of the SD orbit and laser beam flux. As a result, minimum operable altitude angle turned out to be a crucial variable to the LAPS. Moreover, if minimum operable altitude angle is 10°, and if the minimum distance between the LAPS and the SD is below 450 km, 1 m/s² is sufficient to deorbit the SD by once. With 18 kJ/3 ns pulsed laser and cube shaped 100 kg SD, 1 m/s² acceleration can be achieved by increasing the pulse repetition rate over 34~53 Hz, depending on the size of the SD. This capability could compare with the conceptual design of the Japan Establishment for a Power-laser Community Harvest(J-EPoCH) facility, which include 8 kJ, 5 PW@100 Hz laser.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.837-841
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• 2008

Propulsion of gene coated micro-particles is desired for non-intrusive drug delivery inside biological tissue. This has been achieved by the development of a device that uses high power laser pulses. The present paper looks at the mechanisms of micro-particle acceleration. Initially, a high power laser pulse is focused onto the front side of a thin aluminium foil leading to its ablation. The ablation front drives a compression wave inside the foil, thus leading to the formation of a shock wave, which will later reflect from the rear side of the foil, due to acoustic impedance mismatch. The reflected wave will induce an opposite motion of the foil, characterized by a very high speed, of the order of several millimeters per microsecond. Micro-particles, which are deposited on the rear side of the foil, thus get accelerated and ejected as micro-projectiles and are able to penetrate several hundreds of micrometers inside tissue-like material. These processes have been observed experimentally by using high-speed shadowgraphy and considered analytically.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.349-352
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• 2007

In this paper, we describe the modeling of ablation based laser applications for innovative use in the military In the laser ignition system, a metal confinement is ablated with the high intensity pulsed energy, triggering a thermal ignition of the confined high explosives. The constitutive equations for the laser source, deformation of metals, and explosion of energetic materials are described.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.98-106
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• 2018

기술의 발전은 소형화, 집적화, 그리고 경량화를 가능하게 하였고, 기존의 중 대형 인공위성이 수행하던 임무를 소형 인공위성이 대체할 수 있게 하였다. 소형 인공위성의 수요가 증가함에 따라, 소형 인공위성의 정확한 자세 및 위치의 제어를 위한 미소 추력기의 필요성이 대두되고 있다. 레이저 삭마 미소 추력기는 넓은 추력 범위와 낮은 단일 임펄스, 그리고 입사 레이저 에너지 대비 높은 모멘텀을 보여주어, 소형 인공위성의 새로운 추력기 후보로 고려되고 있다. 본 논문에서는 레이저 삭마 미소 추력기의 개요를 설명하고, 최근 연구 동향을 소개한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.429-434
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• 2012

금속 연료로 사용되는 마이크로/나노 알루미늄 입자를 산화피막에 의한 점화 지연을 최소화 하는 점화 방법을 제시 하였다. 알루미늄 입자를 생성시킴과 동시에 가열하여 입자가 생성된 직후 산소와 접촉시 격렬한 산화 반응을 유도하여 점화를 시키는 방법이다. 1064 nm 파장의 Nd:YAG 펄스 레이저를 이용한 레이저 삭마(laser ablation)를 알루미늄 시편에 발생시켜 입자를 생성하였으며, 산란 기법(scattering method)을 이용하여 입자를 가시화하여 생성을 확인하였다. 10.6 ${\mu}m$ 파장의 $CO_2$ 연속 레이저를 사용하여 알루미늄 시편을 가열하고 생성된 입자의 점화 열원으로 사용하여 알루미늄 입자가 점화되고 연소되어 이동하는 궤적을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.365-368
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• 2009

마이크로 나노 급 위성의 자세제어를 위한 소형 추력 장치로써, 펄스 에너지를 활용한 새로운 추력기의 개발 연구를 진행 중이다. 레이저 추진은 연료를 탑재하지 않기 때문에 경량화 및 비용 절감이 가능하고 펄스 에너지 레벨을 조절하여 목적에 적합한 추력을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 높은 추력 발생을 위하여 플라즈마 팽창 제한의 물질로 젤 형태의 물질을 적용하였다. 또한 pendulum system으로 속도를 측정하여 momentum coupling coefficient($C_m$)를 도출함으로써 추력 성능이 크게 향상되었음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.353-357
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• 2007

본 연구의 목표는 고 에너지원이 고 출력 펄스 레이저를 이용하여 금속 표면에서 발생하는 충격파를 분석하고 이를 다른 분야에 적용하는 것이다. 금속 표면 일정 단면에 펄스 레이저를 조사시키면 충격파가 발생하며 이 충격파는 음향 임피던스에 의해 레이저가 조사된 반대 방향으로 극 초음속(4000m/s 이상)으로 매우 짧은 시간동안 진행하며 다른 표면에서도 고 에너지에 의해 충격파가 발생한다. 이와 함께 얇은 금속은 순간 탄성변형을 일으킨다. 짧은 시간에 발생하는 모든 현상은 ICCD카메라를 통해 확인 할 수 있다. 이 실험의 목적은 고 에너지에 의해 발생한 충격파를 이용하여 미립자를 매우 빠른 속도로 가속하는데 있다.